Имплантат для межтеловой фиксации позвонков

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в нейрохирургии, травматологии, ортопедии для фиксации смежных позвонков при их сдвиге и дегенеративном поражении дисков. Имплантат включает тело в виде усеченного конуса с выступающей над его наружной боковой поверхностью конической резьбой. Резьба выполнена усеченной цилиндрической поверхностью диаметром не менее наибольшего диаметра тела. Изобретение обеспечивает повышение несущей способности имплантата, снижение опасности повреждения костной ткани кортикального слоя тел позвонков в виде сколов и расслоений при установке имплантата и уменьшение резорбции костной ткани в послеоперационный период. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в нейрохирургии, травматологии, ортопедии для фиксации смежных позвонков при их сдвиге и дегенеративном поражении дисков.

Известен имплантат для межтеловой фиксации позвонков, включающий цилиндрическое тело с внутренней полостью со сквозными отверстиями в боковой стенке и с винтовой резьбой на наружной боковой поверхности. Цилиндрическое тело с одного торца выполнено с поперечной перегородкой со сквозными отверстиями. Резьба имеет треугольный профиль, а отверстия в боковой стенке пересекают гребни резьбы, образуя зубчатую поверхность (пат. RU №2145199, МПК А61F 2/44 от 17.06.99).

Имплантат устанавливают в высверленный между телами позвонков канал с предварительно нарезанной резьбой, которую нарезают при вентральной декомпрессии. При вворачивании имплантата зубья соскабливают и сминают костную ткань увеличивая диаметр канала, поэтому нагрузка на имплантат распределяется неравномерно. Кроме того, треугольный профиль резьбы оказывает на костную ткань расщепляющее действие (особенно в наиболее опороспособном кортикальном слое), вызывает в областях как вершин нитки резьбы, так и впадин концентрацию напряжений, способствующую резорбции костной ткани в этих областях. Имплантат предназначен для установки из переднего доступа. При этом его максимальный диаметр не так жестко лимитируется местом установки, как при установке из заднего доступа, и несущая способность может быть повышена за счет увеличения этого диаметра.

Наиболее близким аналогом предлагаемого является имплантат, включающий тело в виде усеченного конуса с выступающей над его наружной боковой поверхностью конической резьбой (пат. ЕР №0716840, МПК А61F 2/44 от 12.12.94). Для обеспечения самонарезания резьбы со стороны меньшего диаметра имплантата выполнены канавки, пересекающие нитки резьбы с образованием режущих кромок.

Имплантат может быть снабжен глухой полостью для заполнения стимулирующим остеосинтез материалом, например костной стружкой, с крышкой и с перфорированными стенками. Полость выполнена обращенной крышкой в сторону большего диаметра тела, с этой же стороны выполнены периферические углубления под ключ установочного инструмента, а в крышке выполнено осевое отверстие для закрепления имплантата на этом инструменте. Это несколько снижает жесткость и прочность имплантата.

Нитка резьбы смеет симметричный треугольный профиль, но впадины имеют трапецеидальный профиль, что обеспечивает большую несущую способность по сравнению с описанным выше имплантатом при равных наружных диаметрах. Однако, ввиду того, что ненарезающая часть имплантата вворачивается в нарезанный канал меньшего диаметра, нагрузка на костную ткань распределяется неравномерно, причем эта часть располагается в области наиболее опороспособного кортикального слоя. Кроме того, треугольный профиль резьбы, как и при использовании описанного выше имплантата, оказывает на костную ткань расщепляющее действие и может вызвать ее повреждения в виде сколов и расслоений, а в областях вершин профиля нитки резьбы создает концентрацию напряжений, способствующую резорбции костной ткани в послеоперационный период. Этот имплантат предназначен для установки из переднего доступа, где, как уже упоминалось, максимальный диаметр не так жестко лимитируется местом установки. Для установки из заднего доступа в этом патенте предлагается имплантат с обратной конусностью. При установке этого имплантата часть меньшего диаметра оказывается (при некотором сближении тел позвонков) в канале, нарезанном частью большего диаметра, что, ввиду неравномерности распределения нагрузки на костную ткань и ограниченности максимального диаметра, ограничивает несущую способность имплантата.

Технической задачей, решаемой изобретением, является повышение несущей способности имплантата. Другой технической задачей является снижение опасности повреждения костной ткани кортикального слоя тел позвонков в виде сколов и расслоений при установке имплантата. Еще одной задачей является уменьшение резорбции костной ткани в послеоперационный период.

Эти задачи решаются за счет того, что в имплантате для межтеловой фиксации позвонков, включающем тело в виде усеченного конуса с выступающей над его наружной боковой поверхностью конической резьбой, в отличие от известного, резьба выполнена усеченной цилиндрической поверхностью диаметром не менее наибольшего диаметра тела.

При ограниченности пространства для установки имплантата из заднего доступа усечение резьбы позволяет увеличить диаметр тела и обеспечить опороспособность вершины профиля резьбы, особенно в области кортикального слоя. При вворачивании имплантата усеченный тупоугольный профиль нитки резьбы входит в сформированный уже ввернутой частью имплантата канал с таким же наружным диаметром, не оказывая такого расклинивающего действия на костную ткань, как полный профиль. За счет этого снижается опасность повреждения костной ткани кортикального слоя тел позвонков в виде сколов и расслоений. Кроме того, имплантат с усеченной резьбой при вворачивании меньше сминает костную ткань, а тупоугольный профиль нитки резьбы вызывает меньшую, чем остроугольный профиль, концентрацию напряжений, что уменьшает резорбцию костной ткани в послеоперационный период.

Имплантат может использоваться и для установки из переднего доступа. При этом он для лордозирующей коррекции позвоночника может быть выполнен с большей конусностью тела и с усечением резьбы на части, прилегающей к большему диаметру.

Для установки имплантата из заднего доступа целесообразно выполнять его с малой конусностью тела. При этом следует выполнять резьбу усеченной цилиндрической поверхностью, диаметр которой равен минимальному диаметру неусеченнй резьбы, а тело выполнять с максимальным диаметром меньше минимального диаметра неусеченной резьбы не более, чем на половину высоты полного профиля резьбы, т.е. сохраняя резьбу не менее чем на четверть высоты полного профиля. Это обеспечивает при допустимом по месту установки наружном диаметре максимальную несущую способность при достаточно надежной осевой фиксации имплантата в канале.

Надежная фиксация имплантата в канале при меньшей высоте профиля и меньшем смятии костной ткани достигается при выполнении резьбы упорной с упором в сторону большего диаметра.

Выполнение резьбы двухзаходной обеспечивает симметричность формирования резьбы в канале при вворачивании имплантата.

Имплантат может быть самонарезающим. Для этого со стороны меньшего диаметра тела должна быть выполнена хотя бы одна канавка, пересекающая резьбу с образованием режущих кромок.

Имплантат может быть снабжен полостью для заполнения костной стружкой с дном со стороны одного торца, открытой с другого торца и снабженной съемной крышкой и с перфорированными стенками.

Целесообразно полость выполнять с дном со стороны торца тела большего диаметра, т.к. при этом, учитывая необходимость размещения с этой стороны средств для связи с установочным инструментом, достигается большая жесткость и простота конструкции имплантата.

Описание изобретения иллюстрируется чертежами, где

на фиг.1 - вид имплантата сбоку;

на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1;

на фиг.3 - вид по стрелке Б на фиг.1;

на фиг.4 - вид по стрелке В на фиг.1.

Имплантат имеет тело 1 в виде усеченного конуса с выступающей над его наружной боковой поверхностью конической резьбой 2, усеченной цилиндрической поверхностью диаметром D, т.е. вершины ниток резьбы оформлены поверхностью этого диаметра.

Для имплантатов, предназначенных для установки из заднего доступа, целесообразно диаметр D задать равным минимальному наружному диаметру неусеченной резьбы, при этом резьба со стороны меньшего диаметра тела имеет полный профиль, а тело выполнить с максимальным диаметром d меньше минимального наружного диаметра неусеченной резьбы не более чем на половину высоты h полного профиля резьбы, т.е. резьба усечена не более чем на три четверти высоты полного профиля. При выполнении этого условия для размеров обычно применяемых имплантатов конусность тела получается незначительной, ˜1-3°.

Резьбу предпочтительно выполнять упорной с упором в сторону большего диаметра тела, т.е. с профилем нитки резьбы в виде прямоугольной трапеции или приближенным к ней по форме, обращенным более крутой боковой стороной к большему диаметру тела. Упорная резьба обеспечивает надежную фиксацию имплантата в канале при меньшей высоте профиля, его тупоугольная форма не вызывает значительной концентрации напряжений костной ткани в зонах углов. Для обеспечения симметричности формирования резьбы в канале при вворачивании имплантата резьба выполнена двухзаходной. Для обеспечения самонарезания резьбы в имплантате со стороны меньшего диаметра тела в осевом направлении выполнены три канавки 3, форма которых обеспечивает при пересечении ниток резьбы образование режущих кромок 4.

Со стороны большего диаметра тела выполнено осевое резьбовое отверстие 5 для закрепления имплантата на установочном инструменте и выполнены диаметрально противоположные периферические углубления 6 под ключ установочного инструмента. Установочный инструмент (не показан) подобен инструменту по пат. ЕР №0716840, т.е. содержит стержень с резьбовым концом, вворачиваемым в отверстие 5, и телескопически установленный на нем трубчатый ключ с торцевыми выступами, входящими в углубления 6.

Имплантат может быть выполнен цельным, из стимулирующего остеосинтез материала, например из пористого никелида титана, а может быть изготовлен из титана или другого инертного материала и снабжен полостью 7 для заполнения костной стружкой. Полость целесообразно выполнять с дном с дном 8 со стороны торца тела большего диаметра, открытой с другого торца и снабженной съемной крышкой 9, установленной посредством резьбы 10. Стенки полости для прорастания костной ткани должны быть перфорированы отверстиями 11.

Имплантата, как правило, устанавливают попарно и выполняют это следующим образом.

Разрез кожи над местом вмешательства производят с запасом на один остистый отросток вверх и вниз от предполагаемого уровня установки имплантатов. Для точного позиционирования используют рентгеноконтроль. Рассекают апоневроз с двух сторон от остистых отростков и отсекают мышцы от боковых поверхностей остистых отростков и от дужек до боковых поверхностей суставных отростков. Согласно выбранному плану установки имплантатов и произведенного рентгеноконтроля выбирают уровень двусторонней гемиляминэктомии. Гемиляминэктомию производят над удаляемым диском с запасом в латеральном направлении с таким учетом, чтобы направляющая втулка-кондуктор (не показана) могла быть установлена с минимальным смещением дурального мешка и корешков. С помощью мягкой лопатки производят частичное смещение латеральных отделов дурального мешка и ревизуют заднюю продольную связку и диск. В диск вводят иглу и производят рентгеноконтроль уровня. Затем продольную связку вместе с фиброзным кольцом рассекают крестообразно над местом предполагаемого места установки имплантата, удаляют прилежащие отделы диска. Между телами позвонков устанавливают дистрактор и раздвигают их. После этого операцию с этой стороны позвоночника временно прекращают.

С другой стороны от остистых отростков (т.е. в месте установки второго имплантата) производят аналогичные действия.

Таким образом обеспечивается равномерность дистракции позвоночника с исключением возможности его сколиотической деформации.

С одной из сторон устанавливают втулку-кондуктор, а дистрактор удаляют. При этом, ввиду того, что с другой стороны дистрактор остается, положение тел сохраняется. Через втулку-кондуктор посредством торцовой фрезы готовят канал по минимальному диаметру тела 1 имплантата.

Полость 7 имплантата заполняют костной массой, используя для этого фрагменты дужек позвонков, полученные при резицировании на этапе доступа. Костную массу уплотняют и полость закрывают крышкой 9. Посредством резьбового отверстия 5 имплантат закрепляют на установочном инструменте и введя выступы ключа в углубления 6 вворачивают его в подготовленный канал. При этом режущие кромки 4 нарезают в канале резьбу постоянного наружного диаметра D. Ввиду малой конусности имплантат практически не раздвигает позвонки, конусность лишь компенсирует смятие костной ткани при вворачивании, обеспечивая плотное вхождение имплантата в канал. Производят рентгеноконтроль положения имплантата и, при необходимости, коррекция его положения по глубине. После установки имплантата втулку-кондуктор удаляют.

Таким же образом устанавливают второй имплантат.

Место операции дренируют, мышцы укладывают на место и фиксируют, послойно ушивают рану.

1. Имплантат для межтеловой фиксации позвонков, включающий тело в виде усеченного конуса с выступающей над его наружной боковой поверхностью конической резьбой, отличающийся тем, что резьба выполнена усеченной цилиндрической поверхностью диаметром не менее наибольшего диаметра тела.

2. Имплантат для межтеловой фиксации позвонков по п.1, отличающийся тем, что резьба выполнена усеченной цилиндрической поверхностью, диаметр которой равен минимальному наружному диаметру неусеченной резьбы, а тело выполнено с максимальным диаметром меньше минимального наружного диаметра неусеченной резьбы не более чем на половину высоты полного профиля резьбы.

3. Имплантат для межтеловой фиксации позвонков по п.1, отличающийся тем, что резьба выполнена упорной с упором в сторону большего диаметра тела.

4. Имплантат для межтеловой фиксации позвонков по п.1, отличающийся тем, что резьба выполнена двухзаходной.

5. Имплантат для межтеловой фиксации позвонков по п.1, отличающийся тем, что со стороны меньшего диаметра тела выполнена хотя бы одна канавка, пересекающая резьбу с образованием режущих кромок.

6. Имплантат для межтеловой фиксации позвонков по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что в теле выполнена полость с дном со стороны одного торца, открытая с другого торца и снабженная съемной крышкой, а стенки полости перфорированы.

7. Имплантат для межтеловой фиксации позвонков по п.6, отличающийся тем, что полость выполнена с дном со стороны торца большего диаметра тела.