Эндопротез межпозвонкового диска



Эндопротез межпозвонкового диска
Эндопротез межпозвонкового диска

Владельцы патента RU 2642722:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Севастопольский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к медицинской технике. Эндопротез межпозвонкового диска содержит верхнюю и нижнюю осесимметрично и оппозитно расположенные опорные пластины с выполненными на их наружных поверхностях пилообразными элементами фиксации в телах позвонков и установленные между ними упругие опорно-центрирующие элементы. Опорные пластины снабжены кольцевыми буртиками на внутренних поверхностях и находящимися на разном удалении от центра двумя концентричными рядами отверстий, расположенных на одинаковом угловом расстоянии друг от друга в шахматном порядке. Опорно-центрирующие элементы выполнены в виде V-образных стержневых пружин круглого сечения с отогнутыми параллельно осям опорных пластин концами, закрепленными в их зеркально расположенных отверстиях, вершины пружин, закрепленных в отверстиях ближних к оси пластин рядов, обращены наружу от нее, а дальних - к ней и помещены соответственно в радиальные выемки на внешней и внутренней образующих цилиндрических поверхностях плоского распорно-разделительного кольца, установленного между вершинами пружин. Образованная опорными пластинами полость заполнена биоинертным упругопластическим материалом. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции вследствие исключения подвижных соединений с внешним трением, подверженных размерному механическому износу, из состава ее опорно-центрирующего элемента, отсутствие продуктов износа, попадающих в ткани организма человека, а следовательно, и необходимости их удалять при проведении ревизионных операций, обеспечение стабильности относительного расположения элементов эндопротеза, упрощение манипуляций по его установке, увеличение срока службы эндопротеза и сокращение длительности оперативного вмешательства. 3 ил.

 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в вертебрологии и нейрохирургии при лечении травм, заболеваний и повреждений позвоночника.

В медицинской технике известны конструкции имплантатов в виде кейджей, применяемых при хирургическом лечении остеохондроза позвоночника. представляющие собой металлические вкладыши коробчатой формы с отверстиями и полостями различной конфигурации, элементами фиксации в виде зубцов на опорных поверхностях, предназначенных для внедрения в тела позвонков между которыми он размещается взамен удаленного межпозвонкового диска (Патент Украины №41079 А, 15.10.2001, Бюл. №9; export@gmreis.com.br - Posterior Lumbar Spacer).

Основная отличительная особенность таких имплантатов заключается в том, что они жестко связывают два соседних позвонка, лишая их относительной подвижности во всех направлениях, ограничивая тем самым гибкость и функциональность позвоночного столба человека.

Восстановление подвижности элементов позвоночника обеспечивают эндопротезы межпозвонковых дисков, состоящие из двух оппозитно и соосно расположенных опорных пластин из проницаемо пористого сверхэластичного материала, между которыми находится опорно-центрирующий элемент из фторопласта, соединенный с пластинами с помощью буферного слоя (Патент RU №2140229, 27.10.1999).

Известна также конструкция эндопротеза (имплантата) межпозвонкового диска, содержащая две опорные пластины с элементами фиксации и расположенный между пластинами опорно-центрирующий элемент в виде диска из обладающего упругими свойствами аллопластического материала. Элементы фиксации выполнены из материала с эффектом памяти, что позволяет при их нагреве обеспечить поворот фиксаторов относительно оси и закрепление пластин в телах позвонков (Патент RU №2080841, МПК A61F 2/44, 1997).

К недостаткам конструкции следует отнести: сложность установки; необходимость нагрева фиксаторов при установке, что неблагоприятно отражается на костной ткани позвонков; возникновение электрокоррозии из-за различных материалов частей эндопротеза, которая снижает надежность фиксации и вызывает его повышенный износ; низкую биоинертность из-за наличия никеля в материале фиксаторов, вызывающую токсическое действие на костную ткань и организм человека в целом; небольшой период времени до проведения ревизионных операций, связанных с заменой изношенного эндопротеза.

В качестве прототипа взята конструкция эндопротеза (имплантата) межпозвонкового диска (Патент RU №2200510 С1, МПК 7 A61F 2/44, 2003), содержащая две осессиметричные пластины и размещенный между ними опорно-центрирующий элемент в виде диска из обладающего упругими свойствами аллопластического материала (силиконового каучука). Внутренние оппозитно расположенные поверхности опорных пластин имеют в центре вогнутость и фиксирующий кольцевой выступ, обеспечивающие поперечную фиксацию диска и возможность вращения вокруг оси. Механические свойства материала диска обеспечивают возможность угловых смещений и амортизацию пластин. Элементы фиксации относительно позвонков имеют копьеобразную форму и размещены с внешней стороны опорных пластин.

Основными недостатками данной конструкции эндопротеза (имплантата) являются:

- нестабильность относительного пространственного расположения и подвижности элементов эндопротеза из-за значительной эластичности силиконового диска и низкой его износостойкости;

- малый срок службы из-за возможности попадания продуктов износа между подвижными элементами, что приводит к их замыканию между собой, т.е. к лишению их относительной подвижности;

- сложность установки, связанная с обеспечением соосности всех частей эндопротеза, в труднодоступном пространстве между телами позвонков;

- длительность оперативного вмешательства.

Ожидаемыми от изобретения техническими результатами являются:

- упрощение конструкции вследствие исключения подвижных соединений с внешним трением, подверженных размерному механическому износу, из состава ее опорно-центрирующего элемента;

- отсутствие продуктов износа, попадающих в ткани организма человека, а следовательно, и необходимости их удалять при проведении ревизионных операций;

- обеспечение стабильности относительного расположения элементов эндопротеза;

- упрощение манипуляций по его установке;

- увеличение срока службы эндопротеза;

- сокращение длительности оперативного вмешательства.

Достижение указанных результатов осуществляется за счет того, что в предлагаемой конструкции эндопротеза межпозвонкового диска, содержащей верхнюю и нижнюю осесимметрично и оппозитно расположенные опорные пластины с выполненными на их наружных поверхностях пилообразными элементами фиксации в телах позвонков и установленные между ними упругие опорно-центрирующие элементы, опорные пластины снабжены кольцевыми буртиками на внутренних поверхностях и находящимися на разном удалении от центра двумя концентричными рядами отверстий, расположенных на одинаковом угловом расстоянии друг от друга в шахматном порядке, опорно-центрирующие элементы выполнены в виде V-образных стержневых пружин круглого сечения с отогнутыми параллельно осям опорных пластин концами, закрепленными в их зеркально расположенных отверстиях, вершины пружин, закрепленных в отверстиях ближних к оси пластин рядов, обращены наружу от нее, а дальних - к ней и помещены соответственно в радиальные выемки на внешней и внутренней образующих цилиндрических поверхностях плоского распорно-разделительного кольца, установленного между вершинами пружин, причем образованная опорными пластинами полость заполнена биоинертным упругопластическим материалом.

Между совокупностью заявляемых признаков изобретения и ожидаемыми техническими результатами, обеспечиваемыми изобретением, существует причинно-следственная связь, заключающаяся в следующем.

Во-первых, исключение из предлагаемой конструкции опорно-центрирующих элементов, образующих кинематические пары с внешним трением, способствует ее упрощению и стабилизации размерных параметров эндопротеза поскольку отсутствует фактор износа, а следовательно увеличивается срок его службы и период повторного оперативного вмешательства.

Во-вторых, отсутствие продуктов износа, попадающих в организм человека, исключает необходимость их удаления из тканей организма при проведении ревизионных операций.

В-третьих, пружины, связывающие между собой опорные пластины, обеспечивают целостность конструкции, что упрощает установку эндопротеза в межпозвонковом пространстве, уменьшает время операции и не требует применения сложного дорогостоящего вспомогательного инструментария.

В-четвертых, упругодеформированное состояние пружин, создаваемое в процессе их установки и закрепления, и находящийся в полости между пластинами упругопластический материал стабилизируют их относительное расположение, а следовательно и позвонков, находящихся под действием статических и динамических нагрузок, возникающих в процессе осуществления человеком двигательных функций.

В-пятых, заполнение полости эндопротеза биоинертным упругопластическим материалом обеспечивает монолитность конструкции, исключает случайное попадание в нее в процессе установки фрагментов костной и окружающей позвонки ткани оперируемого пациента, что может привести к нежелательным послеоперационным осложнениям.

На фиг. 1 показана конструкция эндопротеза межпозвонкового диска в разрезе; на фиг. 2 - сечение по Α-A на фиг.1; на фиг. 3-вид по стрелке Б на фиг. 2.

Эндопротез (фиг. 1) включает в себя осесимметрично и оппозитно расположенные верхнюю 1 и нижнюю 2 опорные пластины с кольцевыми буртиками 3 по наружным образующим, являющимися ограничителями их чрезмерного осевого перемещения вследствие действия выходящих за пределы допустимых кратковременных нагрузок. Расположенные между пластинами опорно-центрирующие элементы, выполненные в виде V-образных стержневых пружин круглого сечения 4, закреплены с помощью отогнутых параллельно оси эндопротеза концов 5 в зеркально выполненных в пластинах в шахматном порядке и на одинаковом друг от друга угловом расстоянии ϕ отверстиях 6, образующих два концентричных ряда, расположенных на окружностях радиусами R1 и R2. Вершины пружин, закрепленных в отверстиях ряда радиусом R1, обращены наружу от оси эндопротеза, а закрепленных в отверстиях ряда радиусом R2 - внутрь, т.е. к его оси. Стабилизация относительного углового расположения пружин обеспечивается плоским распорно-разделительным кольцом 7, установленным между вершинами пружин и снабженным выполненными на наружной, радиусом R3, и внутренней, радиусом R4, образующих цилиндрических поверхностях радиальными выемками 8, в которых размещены вершины пружин.

Придание конструкции эндопротеза монолитности и целостности, а также повышение ее демпфирующих свойств достигается заполнением образованной опорными пластинами в виде чашек полости 9 упругопластическим биоинертным материалом, например медицинским силиконом, что также исключает случайное попадание в них в процессе установки эндопротеза фрагментов и частиц костной и окружающей позвонки ткани оперируемого пациента, что может привести к нежелательным послеоперационным осложнениям.

Наружные поверхности опорных пластин снабжены пилообразными элементами фиксации 10 с отверстиями 11, предназначенными для предотвращения их перемещения (сдвига) относительно позвонков после установки эндопротеза в межпозвонковом пространстве. Зубья выполнены разной высоты и наклонены в сторону, противоположную направлению установки эндопротеза.

Все конструктивные элементы эндопротеза выполняются из биоинертных материалов (титановые сплавы или нержавеющая сталь), имеющих высокие упругие свойства.

Установка эндопротеза осуществляется следующим образом.

Сначала удаляют несостоятельный диск (остеохондроз, травма, грыжа). Затем, используя раздвижное устройство - ранорасширитель, создают необходимое межпозвонковое пространство и выполняют в замыкательных пластинах позвонков глухие парные канавки, являющиеся направляющими для фиксирующих элементов, открытые в сторону направления ввода эндопротеза, вводят эндопротез зубьями меньшей высоты вперед на длину глухих канавок (до упора), чем гарантируется его расположение в центре позвонков, и затем внедряют фиксирующие элементы в костную ткань до контакта опорных пластин с телом позвонков с помощью ранее используемого устройства.

Последующее остеообразование, т.е. прорастание костных структур в отверстия 11 и внешние открытые полости зубчатых фиксирующих элементов надежно фиксирует эндопротез в телах позвонков.

Предлагаемая конструкция обеспечивает надежность установки, четыре степени подвижности (свободы) эндопротеза, а именно упругие угловые перемещения αx, αy, αz вокруг соответственно осей X, Y, Z и упругие линейные перемещения δz вдоль оси Z, совпадающей с осью симметрии эндопротеза. При этом блокируются их радиальные (линейные) перемещения вдоль осей X и Y.

Эндопротез межпозвонкового диска, содержащий верхнюю и нижнюю осесимметрично и оппозитно расположенные опорные пластины с выполненными на их наружных поверхностях пилообразными элементами фиксации в телах позвонков и установленные между ними упругие опорно-центрирующие элементы, отличающийся тем, что опорные пластины снабжены кольцевыми буртиками на внутренних поверхностях и находящимися на разном удалении от центра двумя концентричными рядами отверстий, расположенных на одинаковом угловом расстоянии друг от друга в шахматном порядке, опорно-центрирующие элементы выполнены в виде V-образных стержневых пружин круглого сечения с отогнутыми параллельно осям опорных пластин концами, закрепленными в их зеркально расположенных отверстиях, вершины пружин, закрепленных в отверстиях ближних к оси пластин рядов, обращены наружу от нее, а дальних - к ней и помещены соответственно в радиальные выемки на внешней и внутренней образующих цилиндрических поверхностях плоского распорно-разделительного кольца, установленного между вершинами пружин, причем образованная опорными пластинами полость заполнена биоинертным упругопластическим материалом.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к фармацевтической промышленности, а именно к вариантам стента из биологически разрушаемого магниевого сплава. В одном из вариантов стент содержит следующие компоненты в расчете от общей массы сплава: 78,0-91,79 масс.% магния, 8,0-12,0 масс.% диспрозия, 0,01-5,0 масс.% неодима и/или европия, 0,1-3,0 масс.% цинка, 0,1-2,0 масс.% циркония, при этом сплав не содержит железо, и стент имеет полимерное покрытие.

Изобретение относится к медицине. Жидкостный эндопротез межпозвонкового диска содержит верхнюю и нижнюю осесимметрично и оппозитно расположенные опорные пластины с выполненными на их наружных поверхностях копьеобразными элементами фиксации в телах позвонков и установленный между ними упругий опорно-центрирующий элемент.

Группа изобретений относится к области медицинской техники, а именно к вспомогательному устройству размещения имплантата для восстановления ткани, набору, содержащему такое устройство, и способу исправления дефекта ткани в стенке тела с использованием указанного устройства.

Изобретение относится к медицинской технике. Торсионный эндопротез межпозвонкового диска содержит верхнюю и нижнюю осесимметрично и оппозитно расположенные опорные пластины с выполненными на их наружных поверхностях пилообразными элементами фиксации в телах позвонков и установленные между ними упругие опорно-центрирующие элементы.

Изобретение относится к области медицинской техники и представляет собой эндоваскулярное устройство, предназначенное для лечения пациентов с внутрипросветными дефектами внутренней яремной вены.

Группа изобретений относится к области медицины. Описан способ получения биоактивного композита для наращивания ткани, включающий гиалуроновую кислоту или ее соль в качестве матрицы и микрочастицы полилактида или его сополимеров с гликолидом как наполнитель, заключающийся в том, что осуществляют взаимодействие твердофазных порошков гиалуроновой кислоты или ее соли и полилактида или его сополимеров с гликолидом в условиях одновременного воздействия давления в пределах от 20 до 50 МПа и деформации сдвига в механохимическом реакторе при температуре от 20 до -20°С.

Изобретение относится к области медицинской техники, и в частности, к искусственному ортотопическому эндопротезу мочевого пузыря и может быть использовано при замене мочевого пузыря пациента, когда последний страдает серьезными неизлечимыми болезнями такими, которые подвергают риску правильную его работу.

Изобретение относится к медицине, а именно к эндоваскулярной хирургии. Имплантируют стент.

Изобретение относится к области медицины и медицинской техники, а именно к хирургическим устройствам, и в частности к устройствам для паховой герниопластики, и предназначено для повышения удобства выполнения и надежности аллопластики при паховых грыжах.

Изобретение относится к области медицинской техники, и в частности, к устройству доставки эндоваскулярного протеза для лечения аневризмы у пациента. Устройство доставки эндоваскулярного протеза содержит трубчатый элемент, имеющий дистальный участок, проксимальный участок и участок для соединения с эндоваскулярным протезом, прикрепленный к дистальному участку.

Изобретение относится к медицине. Жидкостный эндопротез межпозвонкового диска содержит верхнюю и нижнюю осесимметрично и оппозитно расположенные опорные пластины с выполненными на их наружных поверхностях копьеобразными элементами фиксации в телах позвонков и установленный между ними упругий опорно-центрирующий элемент.

Изобретение относится к медицине. Жидкостный эндопротез межпозвонкового диска содержит верхнюю и нижнюю осесимметрично и оппозитно расположенные опорные пластины с выполненными на их наружных поверхностях копьеобразными элементами фиксации в телах позвонков и установленный между ними упругий опорно-центрирующий элемент.

Изобретение относится к медицинской технике. Торсионный эндопротез межпозвонкового диска содержит верхнюю и нижнюю осесимметрично и оппозитно расположенные опорные пластины с выполненными на их наружных поверхностях пилообразными элементами фиксации в телах позвонков и установленные между ними упругие опорно-центрирующие элементы.

Изобретение относится к медицинской технике. Торсионный эндопротез межпозвонкового диска содержит верхнюю и нижнюю осесимметрично и оппозитно расположенные опорные пластины с выполненными на их наружных поверхностях пилообразными элементами фиксации в телах позвонков и установленные между ними упругие опорно-центрирующие элементы.

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологиии и вертебрологии. Эндопротез межпозвонкового диска состоит из трех частей, нижней пластины, верхней пластины и центральной части, расположенной между пластинами.

Изобретение может быть использовано в медицине для хирургического лечения дегенеративно-дистрофических заболеваний позвоночника. Эндопротез пульпозного ядра межпозвонкового диска содержит несущий элемент, выполненный из материала с памятью формы в виде стержня, имеющего среднюю рабочую часть, изогнутую в виде спирали, и концевые фиксирующие заостренные ножки, отогнутые в противоположные стороны.

Группа изобретений относится к медицине. Межпозвонковый соединительный имплантат для соединения двух позвонков состоит из верхней несущей опоры для размещения на нижней замыкательной пластинке позвонка, нижней несущей опоры для размещения на верхней замыкательной пластинке противоположного позвонка и центральной части, расположенной между несущими опорами.

Группа изобретений относится к медицине. Устройство для закрепления по меньшей мере одного межпозвонкового импланта по меньшей мере в одном позвонке предназначено для вставки со стороны периферийной области позвоночника через канал, проходящий по меньшей мере через часть импланта.

Изобретение относится к медицинской технике. Спинальный имплантат закрытого исполнения содержит верхнюю и нижнюю осесимметрично и оппозитно расположенные опорные пластины с выполненными на их наружных сторонах элементами фиксации от поперечного смещения относительно позвонков и установленный между ними диск из аллопластического материала.

Изобретение относится к медицинской технике. Закрытый эндопротез межпозвонкового диска содержит оппозитно расположенные опорные пластины, элементы фиксации от поперечного смещения относительно позвонков, а также установленный между пластинами диск, являющийся частью подвижного соединения пластин.

Изобретение относится к медицинской технике. Торсионный эндопротез межпозвонкового диска содержит верхнюю и нижнюю осесимметрично и оппозитно расположенные опорные пластины с выполненными на их наружных поверхностях пилообразными элементами фиксации в телах позвонков и установленные между ними упругие опорно-центрирующие элементы.

Изобретение относится к медицинской технике. Эндопротез межпозвонкового диска содержит верхнюю и нижнюю осесимметрично и оппозитно расположенные опорные пластины с выполненными на их наружных поверхностях пилообразными элементами фиксации в телах позвонков и установленные между ними упругие опорно-центрирующие элементы. Опорные пластины снабжены кольцевыми буртиками на внутренних поверхностях и находящимися на разном удалении от центра двумя концентричными рядами отверстий, расположенных на одинаковом угловом расстоянии друг от друга в шахматном порядке. Опорно-центрирующие элементы выполнены в виде V-образных стержневых пружин круглого сечения с отогнутыми параллельно осям опорных пластин концами, закрепленными в их зеркально расположенных отверстиях, вершины пружин, закрепленных в отверстиях ближних к оси пластин рядов, обращены наружу от нее, а дальних - к ней и помещены соответственно в радиальные выемки на внешней и внутренней образующих цилиндрических поверхностях плоского распорно-разделительного кольца, установленного между вершинами пружин. Образованная опорными пластинами полость заполнена биоинертным упругопластическим материалом. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции вследствие исключения подвижных соединений с внешним трением, подверженных размерному механическому износу, из состава ее опорно-центрирующего элемента, отсутствие продуктов износа, попадающих в ткани организма человека, а следовательно, и необходимости их удалять при проведении ревизионных операций, обеспечение стабильности относительного расположения элементов эндопротеза, упрощение манипуляций по его установке, увеличение срока службы эндопротеза и сокращение длительности оперативного вмешательства. 3 ил.

Наверх