Устройство для хирургического лечения нестабильности позвоночника

 

Изобретение относится к медицине, а именно к нейрохирургии и вертебрологии при лечении нестабильности позвоночника. Изобретение обеспечивает надежную фиксацию позвонков поврежденного сегмента во всех плоскостях и направлениях с одновременной дистракцией в случае удаления межпозвонкового диска. Устройство выполнено из металла с памятью формы, например никелида титана, в виде скобы с кольцевидным рабочим элементом и заостренными крючьями. Рабочий элемент расположен между крючьями в одной с ними плоскости и имеет форму эллипса, большая ось которого является осью симметрии скобы. 3 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к нейрохирургии и вертебрологии, и может быть использовано при операциях на позвоночнике по поводу нестабильных состояний, обусловленных последствиями травматического воздействия либо дегенеративно-дистрофическими поражениями элементов позвоночника. Хирургическое лечение нестабильности позвоночника в большинстве случаев сопровождается частичным или полным удалением межпозвонкового диска, поэтому помимо надежной фиксации конструкция должна осуществлять одновременно дистракцию тел позвонков для восстановления нормальных анатомических соотношений в оперированном сегменте позвоночника.

Известен эндопротез межпозвонкового диска, выполненный из металла, проявляющего эффект памяти формы, например никелида титана, в интервале температур 30-45°С, содержащий рабочую часть в виде одновитковой спирали и фиксирующие элементы в виде заостренных на концах ножек, направленных в противоположные стороны вдоль прямой, параллельной оси витка спирали [Патент RU №2078551, А 61 F 2/44, 1997]. Основными недостатками данного эндопротеза являются:

1. вследствие несимметричности эндопротеза относительно вертикальной оси (оси витка спирали) в поврежденном сегменте под действием нагрузок возникает момент сил, который может приводить к смещению позвонков и выворачиванию ножек протеза из тел позвонков;

2. конструкция данного эндопротеза не позволяет полностью исключить возможность ротации позвонков относительно вертикальной оси;

3. установка эндопротеза представляет некоторые трудности.

В качестве прототипа, как наиболее близкого по технической сущности решения к предлагаемому изобретению, принято устройство для хирургического лечения нестабильности позвоночника, выполненное из металла с памятью формы в виде скобы с, по крайней мере, одним изгибом в средней части (кольцом) и заостренными крючьями [Гюнтер В.Э. с соавт. Эффекты памяти формы и их применение - Новосибирск: Наука, 1992, с.502-518]. Устройство выполнено из материала прямоугольного сечения. Диаметр колец составляет 7,5 -8 мм, которые могут располагаться либо в плоскости крючьев с наружной стороны, либо в ортогональной плоскости. Внутренняя поверхность одного из крючьев (верхнего при установке) - ребристая. Устройство устанавливается за остистые отростки и за счет возникающих при проявлении эффекта памяти формы напряжений (усилий до 70-80 Н) обеспечивается фиксация позвонков и необходимая стабильность в поврежденном сегменте. Однако данное устройство может применяться только при сохранном межпозвонковом диске или совместно с трансплантатом или имплантатом в межпозвонковом пространстве. Данные обстоятельства снижают показания к применению устройства либо существенно усложняют оперативное вмешательство. Кроме того, фиксация устройства за остистые отростки не представляется надежной, а высокий уровень развиваемых скобой сил, определяемых конструкцией, геометрическими и массовыми параметрами, температурными характеристиками материала (сплавы ТН-1А и ТН-10), увеличивают жесткость фиксации и нарушают биомеханику позвоночного сегмента. К недостаткам прототипа можно отнести также расположенные снаружи рабочие элементы, которые после установки на позвоночнике могут выступать, травмируя окружающие ткани.

Задачей изобретения является создание устройства для хирургического лечения нестабильности позвоночника, обеспечивающего надежную фиксацию позвонков поврежденного сегмента во всех плоскостях и направлениях с одновременным разделением их в пространстве (дистракцией) в случае удаления межпозвонкового диска, максимальную простоту процесса установки и компактность его после установки. Как и известное устройство, заявляемое устройство выполнено из металла с памятью формы в виде скобы с кольцевидным рабочим элементом и заостренными крючьями, особенность заключается в том, что кольцевидный рабочий элемент устройства расположен между крючьями в одной с ними плоскости и имеет форму эллипса, большая ось которого является осью симметрии скобы.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено устройство в рабочем состоянии; на фиг.2 - устройство после деформации в охлажденном состоянии; на фиг.3 - схема установки устройства на позвоночник.

Устройство для хирургического лечения нестабильности позвоночника выполнено в виде скобы из металла с памятью формы и состоит из кольцевидного рабочего элемента 1 в форме эллипса с большой осью АВ и малой СД и заостренных крючьев 2.

Расположение рабочего элемента 1 во внутреннем пространстве скобы, т.е. между крючьями 2 и в одной с ними плоскости, выполнение его в виде эллипса с большой осью, являющейся осью симметрии, позволяют при установке устройства разместить рабочий элемент 1 в межпозвонковом пространстве вместо удаленного диска и крючьями 2 закрепить устройство за выше- и нижележащий позвонки. Тем самым устройство в целом обеспечивает фиксацию позвонков, а его рабочий элемент 1 выполняет функцию межпозвонкового диска, сохраняя физиологическое расстояние между телами позвонков. При этом исключаются все виды нестабильности позвонков во всех плоскостях и направлениях: ротационная подвижность относительно оси позвоночника, подвижность в сагиттальной (передне-задней) и боковой плоскостях, осевая подвижность. Предлагаемое устройство легко деформируется в охлажденном состоянии, что обеспечивает его беспроблемную установку, а именно внедрение рабочего элемента в межпозвонковое пространство и крючьев в тела позвонков, а также компактное размещение на позвоночнике. При эксплуатации устройства в послеоперационном периоде конструкция устройства и эластические свойства материала, обладающего памятью формы, обеспечивают динамическую, нежную фиксацию позвонков, не нарушая функциональной подвижности позвонков.

Для изготовления устройства используется проволока диаметром 2-3 мм из сплавов на основе никелида титана, проявляющих эффект памяти формы при температурах, близких к температуре тела человека (ТН-1, ТН-10, ТН-20). Для обеспечения требуемых температурных параметров сплавов устройства подвергаются термической обработке по известным режимам [Хачин В.Н. с соавт. Никелид титана: структура и свойства. - М.: Наука, 1992, с.160]. Возможно применение металла прямоугольного сечения.

Устройство используется следующим образом.

Осуществляют обычный передний доступ к шейному или задний боковой доступ к грудному и поясничному отделам позвоночника на уровне поражения. Удаляют межпозвонковый диск. В телах смежных позвонков с помощью шила делают горизонтальные проколы в компактном веществе кости, затем фрезой образуют прорези в телах позвонков на глубину до 1 см. Устройство охлаждают стерильным физиологическим раствором, охлажденным до + 5 - + 15°С, деформируют для придания ему формы, удобной для установки: разгибают до прямого угла крючья 2, деформируют рабочий элемент 1, уменьшая малую ось эллипса так, чтобы он проходил в межпозвонковое пространство и подготовленные прорези в верхне- и нижележащем позвонках. Разогнутые крючья 2 устанавливают в подготовленные отверстия в телах позвонков.

При самопроизвольном нагреве до температуры тела устройство принимает первоначально заданную форму, при этом крючья 2 изгибаются и надежно самофиксируются (заклиниваются в позвонках), а рабочий элемент 1, увеличивая малую ось эллипса, входит в подготовленные прорези в позвонках, за счет этого обеспечивают надежную фиксацию с одновременной дистракцией позвонков поврежденного сегмента.

Таким образом, предлагаемое устройство для хирургического лечения нестабильности позвоночника просто по конструкции и удобно в эксплуатации, оно обеспечивает надежную динамическую фиксацию позвонков, их стабильность во всех плоскостях и направлениях. Применение данного устройства позволяет восстановить нормальные анатомические взаимоотношения и функцию позвоночника при удалении межпозвонкового диска и предотвратить осевую деформацию позвоночника. Устройство пожизненно имплантируется в организм человека, что исключает необходимость проведения дополнительной операции для его извлечения.

Формула изобретения

Устройство для хирургического лечения нестабильности позвоночника, выполненное из металла с памятью формы в виде скобы с кольцевидным рабочим элементом и заостренными крючьями, отличающееся тем, что рабочий элемент расположен между крючьями в одной с ними плоскости и имеет форму эллипса, большая ось которого является осью симметрии скобы.

РИСУНКИ