Результат интеллектуальной деятельности: ИМПЛАНТАТ ПОЗВОНКА

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии.

Известен Obelise - имплантат для замещения дефектов грудных и поясничных позвонков при травмах, опухолях, инфекционных и дегенеративных процессах, состоящий из центрального компонента и двух горизонтальных или скошенных концевых пластин, выполненных из титана (http://www.ortotech.com/product-guide?task=product&id=304&cid=66).

Недостатком известного имплантата является неанатомическая форма имплантата, в результате чего не обеспечивается стабильность позвоночного столба, путем амортизации нагрузки и сохранения анатомической структуры и нормальной функции позвоночника.

Известен эндопротез позвонка Мошконова, содержащий корпус, выполненный в виде промежуточной муфты со стопорными винтами и отверстием с разнонаправленной резьбой, и соединительные элементы для крепления. При этом соединительные элементы выполнены в виде плоских шипов с односторонней заточкой, размещены по краям опорных площадок и закрыты защитными колпачками с надсечками под шипы. Стопорные винты расположены с одной стороны муфты (патент РФ на изобретение №2106833, МПК A61F 2/44, опубл. 20.03.1998).

Недостатком известного имплантата является неанатомическая форма имплантата, в результате чего не обеспечивается стабильность позвоночного столба, путем амортизации нагрузки и сохранения анатомической структуры и нормальной функции позвоночника.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому изобретению является межпозвонковый имплантат для костного сращивания, содержащий основную часть, состоящую из, по меньшей мере, двух продольных элементов C-образного поперечного сечения, соединенных тыльными сторонами, и, соответственно, определяющую: жесткую ось, образованную областью соединения указанных элементов, которую располагают параллельно оси позвоночного столба и которая служит для передачи нагрузок между двумя смежными телами позвонков; и, по меньшей мере, два продольных паза, предназначенных для размещения в них трансплантационного материала и направленных наружу относительно указанной жесткой оси (патент РФ на изобретение №2440800, МПК A61F 2/44, опубл. 27.01.2012).

Недостатком известного имплантата является неанатомическая форма имплантата, в результате чего не обеспечивается стабильность позвоночного столба, путем амортизации нагрузки и сохранения анатомической структуры и нормальной функции позвоночника.

Цель предлагаемого изобретения: обеспечение стабильности позвоночного столба путем амортизации нагрузки и сохранения анатомической структуры и нормальной функции позвоночника за счет придания трансплантату позвонка анатомической формы.

Цель достигается за счет того, что в имплантате позвонка, содержащем основную часть с поперечным отверстием, согласно изобретению, основная часть на своих торцах имеет анатомическую форму, соответствующую форме реального позвонка, на боковых поверхностях основной части выполнена свободная поверхность, центрирующая отверстия, выполненные в двух деталях анатомической формы с остистыми отростками и в основной части имплантата, в отверстия установлены штифты с возможностью их фиксации относительно друг друга.

Кроме того, в одной детали с остистым отростком выполнено отверстие большего диаметра, в другой детали с остистым отростком выполнено отверстие меньшего диаметра, а в основной части имплантата позвонка выполнены соосно отверстия большого и меньшего диаметра, сопрягаемые между собой по произвольной поверхности, при этом сопряжение одного из штифтов с поверхностью малого отверстия, а также сопряжение другого штифта с поверхностью большего отверстия, образуют скользящую посадку.

Детали с правым и левым остистым отростками и основная часть выполняются из ксенотрансплантатов.

Техническое решение поясняется чертежами, где:

- на фиг. 1 изображен общий вид имплантата с разнесенными деталями;

- на фиг. 2 изображены аксонометрические проекции детали с правым остистым отростком;

- на фиг. 3 изображены аксонометрические проекции детали с левым остистым отростком;

- на фиг. 4 изображены аксонометрические проекции основной части имплантата позвонка;

- на фиг. 5 изображена аксонометрическая проекция вида сверху собранного имплантата позвонка;

- на фиг. 6 изображена аксонометрическая проекция вида снизу собранного имплантата позвонка;

- на фиг. 7 изображена аксонометрическая проекция видов сбоку и снизу собранного имплантата позвонка.

- на фиг. 8 изображена аксонометрическая проекция видов сбоку и сверху собранного имплантата позвонка.

Имплантат позвонка состоит из детали 1 с правым поперечным остистым отростком и детали 2 с левым поперечным остистым отростком, основной части имплантата позвонка 3 и двух штифтов 4 и 5.

При этом деталь 1 с правым поперечным остистым отростком сопрягается с правой стороной основной части имплантата 3, а деталь 2 с левым поперечным остистым отростком сопрягается с левой стороной основной части имплантата 3. Детали 1 с правым и 2 с левым поперечным остистым отростками, а также основная часть 3 имеют отверстия различных диаметров, которые соосны в собранном состоянии имплантата позвонка. В одной из деталей 1 или 2 выполнено отверстие малого диаметра, в другой детали 1 или 2 выполнено отверстие большего диаметра. В основной части 3 имплантата позвонка выполнены соосно отверстия большого и малого диаметров. В малое отверстие устанавливается по скользящей посадке штифт 4. В большее отверстие устанавливается по скользящей посадке штифт 5. Длина штифтов 4 и 5 такова, что при сборке имплантата позвонка штифт 4 своим окончанием попадает в отверстие торца штифта 5. Штифт 4 фиксируется относительно штифта 5, например, с помощью резьбы.

Установка имплантата позвонка во время операции, учитывая конструкцию имплантата, должна осуществляться в три этапа: спинной мозг больного замыкается в позвонковый канал имплантата позвонка с помощью сопряжения детали 1 с правым и детали 2 с левым поперечными остистыми отростками; устанавливается основная часть 3 имплантата таким образом, чтобы деталь 1 с правым, деталь 2 с левым поперечными остистыми отростками и основная часть имплантата 3 вошли в сопряжение; конструкция имплантата фиксируется с помощью штифтов 4 и 5.

Предлагаемая конструкция имплантата позвонка предполагает следующие способы доступа к пораженному или разрушенному позвонку: больной во время операции лежит на груди или на боку.

Поверхности сопряжения детали 1 с правым, детали 2 с левым поперечными остистыми отростками, а также основной части имплантата позвонка 3 имеют свободную форму. Это необходимо для придания жесткости конструкции в собранном виде. Свободные поверхности сопряжения деталей 1 с правым, детали 2 с левым поперечными остистыми отростками и основная часть имплантата 3 таковы, что они обеспечивают соосность отверстий в деталях 1 с правым, детали 2 с левым поперечными остистыми отростками и в основной части 3 в сборе имплантата позвонка. Торцевые поверхности основной части имплантата 3 имеют анатомическую форму реального позвонка. Центральная поверхность основной части 3 имеет форму, близкую к цилиндрической. Это необходимо для того чтобы конструкция имплантата в собранном виде имела наибольшую жесткость при осевой нагрузке.

Отверстие в основной части 3 имплантата позвонка слева соответствует своим диаметром диаметру отверстия в детали 1 с правым поперечным остистым отростком. Отверстие в основной части 3 справа соответствует своим диаметром диаметру отверстия в детали 2 с левым поперечным остистым отростком. Отверстия справа и слева в основной части 3 имплантата сопрягаются по произвольной поверхности внутри основной части 3, а именно по осесимметричной, по свободной поверхности и др. Выбор поверхности сопряжения обусловлен технологическими возможностями, планом операции и т.д.

Форма предлагаемой конструкции имплантата позвонка может быть изменена таким образом, чтобы соответствовать позвонку шейного, поясничного и грудного отделов позвоночника.

Конструкция имплантата позвонка определяет материал, из которого могут быть изготовлены компоненты имплантата. Учитывая значительные размеры деталей конструкции имплантата, а также то обстоятельство, что составляющие конструкции в период реабилитации больного должны срастись, выбор материала имплантата позвонка ограничен. В качестве материала деталей имплантата позвонка могут быть использованы цельные костные ксенотрансплантаты, например, из бычьей кости. Составляющие конструкции имплантата могут быть также выполнены из биоактивных имплантатов, состоящих из клеток (часто стволовых) и полимерной матрицы [Explore Stem Cells: I. Murnaghan. Totipotent Stem Cells]. Штифты 4 и 5 могут быть выполнены из медицинских полимеров, например из полиоксиалканоатов [Волова Т.Г., Севастьянов В.И., Шишацкая Е.И. Полиоксиалканоаты (ПОА) - биоразрушаемые полимеры для медицины. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2003. - 330 с.].

Сложность анатомии поверхности позвонка не позволяет проектировать имплантат позвонка, не используя высокотехнологические компьютерные методы. Технологии CAD/САМ позволяют не только моделировать конструкцию протеза, но и разрабатывать стратегию технологической обработки, выбирать инструмент и режимы обработки. Современное пятикоординатное станочное оборудование позволяет обрабатывать такие детали, как составляющие конструкции предлагаемого имплантата позвонка.