Результат интеллектуальной деятельности: СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

Ссылка на родственные заявки

Для настоящей заявки испрашивается приоритет предварительной заявки на патент США №61/253,093, поданной 20 октября 2009 года, содержание которой в полном объеме включено в настоящий документ путем ссылки.

Область техники

Изобретение относится к соединительной системе для сверла, используемой для подвода и отвода жидкостей. Изобретение может быть использовано при исправлении дефектов кости, вызванных остеонекрозом, и относится, в частности, к способу и устройствам, используемым при устранении подобных дефектов.

Уровень техники

Остеонекроз представляет собой заболевание костей, которое, как правило, развивается в области суставов, например, тазобедренного сустава. Это заболевание может привести к повреждениям или дефектам костей, которые можно устранить в процессе операции, при которой, используя проволочный направитель и канюлированное сверло, в кости, в частности в дефектной ее части, просверливают отверстие, а затем через канюлированное сверло при помощи шприца вводят предварительно собранный костный мозг. Однако данная операция имеет несколько недостатков. Во-первых, фактически не существует подходящих средств для соединения шприца со сверлом, при котором бы не происходило утечек костного мозга вокруг сверла. Во-вторых, длина имеющихся в настоящее время сверл и проволочных направителей существенно снижает возможность осуществления такой операции для пациентов крупного телосложения. В-третьих, костный мозг вводят в отверстие только через конец сверла, расположенного в данном отверстии, в результате не происходит существенное проникновение костного мозга в поврежденный участок кости. Таким образом, существует необходимость в усовершенствовании рассмотренной операции, а также устройства, используемого при данной операции.

Раскрытие изобретения

В соответствии с первым аспектом в изобретении предложена соединительная система, предназначенная для использования со сверлом и содержащая первый канюлированный соединитель, неразъемно соединенный со вторым канюлированным соединителем, причем первый соединитель выполнен с возможностью соединения со сверлом, а второй соединитель выполнен с возможностью соединения с устройством для подачи жидкости или устройством для отвода жидкости.

В соответствии со вторым аспектом в изобретении предложен сверлильный узел, содержащий канюлированное сверло, имеющее дистальную и проксимальную части; а также соединительную систему, выполненную в соответствии с первым аспектом изобретения, причем первый соединитель соединен с проксимальной частью сверла.

Согласно третьему аспекту в изобретении предложен комплект, содержащий по меньшей мере одно сверло и по меньшей мере одну соединительную систему, выполненную в соответствии с первым аспектом изобретения.

В соответствии с четвертым аспектом в изобретении предложен способ подачи жидкости в ткань субъекта, при котором используют сверлильный узел, выполненный в соответствии со вторым аспектом изобретения, причем указанный способ включает в себя следующие этапы:

(a) посредством первого соединителя с проксимальным концом сверла соединяют дрель;

(b) дрель приводят в действие для того, чтобы обеспечить возможность ввода дистального конца сверла в ткань;

(c) отсоединяют дрель от первого соединителя;

(d) к второму соединителю присоединяют устройство для подачи жидкости;

(e) устройство для подачи жидкости приводят в действие для осуществления подачи жидкости в ткань.

В соответствии с пятым аспектом в изобретении предложен способ лечения остеонекроза субъекта, нуждающегося в таком лечении, причем способ предусматривает использование сверлильного узла, выполненного в соответствии со вторым аспектом изобретения, и включает в себя следующие этапы:

(a) в кость вставляют проволочный направитель;

(b) по проволочному направителю вводят канюлированное сверло;

(c) посредством первого соединителя с проксимальным концом сверла соединяют дрель;

(d) дрель приводят в действие для того, чтобы обеспечить возможность ввода дистального конца сверла в ткань;

(e) отсоединяют дрель от первого соединителя;

(f) к второму соединителю присоединяют устройство для подачи жидкости;

(g) устройство для подачи жидкости приводят в действие для обеспечения подачи жидкости в ткань.

В соответствии с шестым аспектом в изобретении предложен способ взятия биологической пробы из ткани субъекта, при котором используют сверлильный узел, выполненный в соответствии со вторым аспектом изобретения, причем указанный способ включает в себя следующие этапы:

(a) посредством первого соединителя с проксимальным концом сверла соединяют дрель;

(b) дрель приводят в действие для того, чтобы обеспечить возможность ввода дистального конца сверла в ткань;

(c) отсоединяют дрель от первого соединителя;

(d) к второму соединителю присоединяют устройство для отвода жидкости;

(e) устройство для отвода жидкости приводят в действие для извлечения биологической пробы из ткани.

В соответствии с еще одним аспектом в изобретении предложены соединительные системы, сверлильные узлы, способы или комплекты, описанные ниже со ссылками на прилагаемые примеры и фиг.1, 2 и/или 3.

В предпочтительных вариантах осуществления изобретения первый соединитель соединен в проксимальной части или возле проксимальной части стержня. Первый соединитель соединен со стержнем с возможностью съема, например, посредством прессовой посадки. В качестве альтернативы первый соединитель может быть соединен со стержнем неразъемно. Первый соединитель предпочтительно выполнен с возможностью соединения с дрелью. Первый соединитель представляет собой, например, быстроразъемный соединитель Jacob или другой соединитель, известный специалистам в данной области техники.

В предпочтительных вариантах осуществления изобретения второй соединитель представляет собой соединитель с наконечником Люэра. Второй соединитель предпочтительно выполнен с возможностью соединения с устройством для подачи жидкости или устройством для отвода жидкости, например со шприцем. Устройство для отвода жидкости может представлять собой отсасывающее устройство, или оно может быть соединено с отсасывающим устройством (например, вакуумным насосом) для обеспечения возможности отвода биологической жидкости.

Диаметр первого соединителя предпочтительно превышает диаметр второго соединителя, так что во время использования дрель насаживается на второй соединитель и соединяется с первым соединителем. Благодаря этому хирург может привести сверло в соответствующее положение, отсоединить его от дрели, а затем присоединить шприц, не используя никаких других устройств.

В предпочтительных вариантах осуществления изобретения полость по меньшей мере второго соединителя имеет коническую форму. Преимущества такой компоновки описаны ниже. В других вариантах осуществления изобретения полость стержня, полость первого соединителя и полость второго соединителя имеют одинаковый диаметр.

В предпочтительных вариантах осуществления изобретения полость сверла закрыта с дистального конца. Альтернативно в тех вариантах осуществления изобретения, в которых совместно со сверлом используют проволочный направитель (например, спицу Киршнера), указанная полость имеет открытый конец, так что сверло можно направить по проволочному направителю.

В предпочтительных вариантах осуществления изобретения в сверле предусмотрен по меньшей мере один паз для перемещения жидкости. Указанный по меньшей мере один паз для перемещения жидкости предусмотрен в дистальной части сверла. В сверле может быть предусмотрено два паза для перемещения жидкости, причем указанные пазы расположены напротив друг друга. В тех вариантах осуществления изобретения, в которых сверло выполнено по меньшей мере частично с винтовой нарезкой, указанный по меньшей мере один паз для перемещения жидкости может быть расположен между витками сверла. Сверло имеет продольную ось, причем указанный по меньшей мере один паз для перемещения жидкости либо расположен на одной линии с указанной продольной осью, либо расположен под углом к указанной продольной оси.

В тех вариантах осуществления изобретения, в которых, используя предлагаемое устройство, подают жидкость, указанная жидкость может содержать биологический и/или фармацевтический компонент. Компоненты, содержащиеся в жидкости, представляют собой, например, изолированные клетки (например, стволовые клетки), биологические жидкости (например, пунктат костного мозга), другие переносимые с кровью элементы, костные цементы (например, цементы на основе (поли)метилметакрилата или кальция), или медикаменты/активные вещества (например, антибактериальные препараты, бисфосфонаты, стимуляторы роста), остеогенные вещества (например, костные морфогенетические белки), стимуляторы роста сосудов, противовоспалительные средства, анальгетики, монобутирин, тромбин, модифицированные протеины, обогащенная тромбоцитами плазма/раствор, обедненная тромбоцитами плазма/раствор, остеокондуктивные материалы. Указанные компоненты не ограничиваются приведенным списком.

Другие области применения изобретения становятся очевидными из нижеследующего подробного описания. Следует иметь в виду, что, хотя подробное описание и конкретные примеры раскрывают предпочтительный вариант осуществления изобретения, они даны лишь с целью иллюстрации и не подразумевают ограничения объема изобретения.

Краткое описание чертежей

Прилагаемые чертежи, которые включены в описание образуют его часть, иллюстрируют варианты осуществления изобретения. Совместно с письменным описанием они предназначены для пояснения принципов, признаков и свойств изобретения. На чертежах изображено следующее.

На фиг.1 предлагаемое сверло показано на виде сбоку.

На фиг.1А изображена в увеличенном масштабе дистальная часть сверла с фиг.1.

На фиг.2 показан на виде с торца соединитель для сверла с фиг.1.

На фиг.3 показана на виде с торца дистальная часть сверла с фиг.1.

Подробное описание вариантов осуществления изобретения

Нижеследующее описание предпочтительного варианта (предпочтительных вариантов) осуществления изобретения приведено лишь в качестве примера и никоим образом не ограничивает изобретение, его применение или использование.

На фиг.1 показано предлагаемое сверло 10. Сверло 10 содержит стержень 11 с винтовой нарезкой, который имеет дистальную часть 12, проксимальную часть 13 и полость 14, проходящую по всей длине стержня 11. Как показано на фиг.1 и 1А, в дистальной части 12 стержня предусмотрен по меньшей мере один паз 15. Напротив паза 15, изображенного на фиг.1 и 1А, расположен идентичный ему паз (на чертежах не показан). При этом следует отметить, что варианты, согласно которым предусмотрено менее двух или более двух пазов, также подпадают под объем изобретения. Пазы 15 расположены на ленточке 19 или в зоне между витками 18 и под углом к продольной оси L стержня 11. Однако вариант, в котором пазы 15 расположены на одной линии с продольной осью L, также подпадает под объем изобретения. На фиг.3, на виде с торца, показана дистальная часть 12 стержня, в которой предусмотрено отверстие 16 полости 14. Витки 18 сверла расположены вдоль по меньшей мере части длины стержня 11. Вариант, в котором витки сверла предусмотрены вдоль всей длины стержня 11, также подпадает под объем изобретения.

Стержень 11 своим проксимальным концом 13 скреплен с соединителем 20. Соединитель 20, который представляет собой, например, быстроразъемный соединитель Jacob или любой другой соединитель, известный специалистам в данной области техники, может быть присоединен к проксимальному концу 13 стержня, например, посредством прессовой посадки и, при необходимости, пайкой. Быстроразъемный соединитель Jacob изготавливается компанией Jacob Tubing (г.Мемфис, штат Теннесси, США). В соединителе 20 имеется полость 21, причем, когда соединитель 20 присоединен к стержню 11, полость 21 находится на одной линии с полостью 14. Соединитель 20 скреплен еще с одним соединителем 30. Указанный соединитель 30 представляет собой, например, соединитель с наконечником Люэра и скреплен с соединителем 20 механическим способом. Как и в соединителе 20, в указанном соединителе 30 предусмотрена полость 31, причем полость 31 находится на одной прямой с полостями 14 и 21. В качестве соединителя 30 можно использовать и другие соединители.

На фиг.2 соединитель 30 показан на виде с торца. Из данного чертежа видно, что отверстие 32 полости 31 выполнено коническим, что обеспечивает описанные ниже преимущества. Тем не менее, вариант, в котором указанное отверстие имеет форму, отличную от конической, также подпадает под объем изобретения. В данном примере полости 14, 21 и 31 имеют одинаковый диаметр. Однако возможны варианты, в которых указанные полости выполнены разного диаметра, что также входит в объем изобретения.

Во время операции по восстановлению, используя, например, средства рентгеноскопии или рентгеновский аппарат типа «С-дуга» с электронно-оптическим преобразователем, в кость, в частности в пораженный участок кости, вставляют проволочный направитель. Также возможно использование иных известных средств. Затем по проволочному направителю направляют сверло 10, так что проволочный направитель располагается в полостях 14, 21, 31 сверла. После этого сверло 10 через соединитель 20 крепится к дрели. Дрель приводят в действие для введения сверла 10 в кость и создания, таким образом, отверстия в кости. Когда сверло 10 занимает необходимое положение, дрель отсоединяют от сверла 10 и извлекают из него проволочный направитель. Затем к сверлу 10 присоединяют средство для подачи, например шприц, содержащий клетки костного мозга, для этого конец шприца устанавливают через отверстие 32 полости 31. После этого шприц приводят в действие, в результате чего клетки костного мозга из шприца попадают в сверло 10. Из сверла 10 клетки костного мозга выходят через пазы 15 и отверстие 16 в дистальной части 12 стержня 11 и поступают в кость. По завершении указанного процесса шприц и сверло 10 извлекают из тела пациента.

Благодаря тому, что предлагаемое неразъемное сверло содержит соединители как для дрели, так и для шприца, пользователю для соединения дрели и шприца со сверлом больше не требуются отдельные переходники. Кроме того, в рассматриваемом примере конец шприца имеет коническую форму, соответствующую конической форме отверстия соединителя с наконечником Люэра. Благодаря этому удается получить качественное и эффективное уплотнение между соединителем с наконечником Люэра и шприцем, а также значительно снизить вероятность утечки клеток костного мозга из сверла через отверстие указанного соединителя. Однако следует отметить, что шприц или другое средство для подачи, не имеющее конического конца, так же, как и соединитель, не имеющий отверстия конической формы, также подпадают под объем правовой охраны изобретения. Кроме того, соединитель для дрели позволяет быстро и просто отсоединять дрель от сверла.

Благодаря тому, что клетки костного мозга выходят как из пазов, так и из отверстия в дистальной части стержня, обеспечивается лучшее проникание клеток костного мозга в кость в отличие от случая, когда их выход осуществляется только из указанного отверстия. Предполагается, что, чем больше клеток костного мозга проникнет в кость, тем лучше будет происходить восстановление поврежденного или дефектного участка кости, поскольку согласно существующему убеждению клетки костного мозга будут дифференцироваться в костные клетки, которые, в свою очередь, превратятся в здоровую костную ткань и заполнят дефект. Пазы, расположенные на ленточке или в зоне между витками сверла и под углом к продольной оси сверла, снижают вероятность попадания осколков кости в полость стержня во время сверления и соответственно предотвращают ее закупорку. Длина сверла составляет от приблизительно 6,5 дюймов (1,52 мм) до приблизительно 24 дюйма (610 мм), что позволяет лечить пациентов как крупного, так и мелкого телосложения. В результате удается устранить один из вышеописанных недостатков известных сверл.

В рассматриваемом примере сверло используют для подачи костного мозга. Тем не менее, при восстановлении ткани в восстанавливаемое место через сверло можно подавать и другие материалы, в том числе, но не исключительно, стимуляторы роста, каркасные материалы, активные вещества, например костные морфогенетические белки, антибиотики, противовоспалительные средства, стимуляторы роста сосудов, остеогенные вещества, монобутирин, тромбин, модифицированные протеины, обогащенную тромбоцитами плазму/раствор, обедненную тромбоцитами плазму/раствор и любые клетки растительного или животного происхождения, например, живые клетки, консервированные клетки, покоящиеся клетки и мертвые клетки, а также остеокондуктивные материалы.

Так как примерные варианты осуществления изобретения, описанные выше со ссылками на соответствующие чертежи, можно модифицировать различным образом, не выходя за пределы объема изобретения, предполагается, что все предметы, содержащиеся в приведенном выше описании и показанные на прилагаемых чертежах, следует рассматривать скорее не как ограничивающие, а как иллюстративные. Таким образом, объем изобретения не ограничивается никакими вышеописанными примерными вариантами его осуществления, он определен только прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами.