Результат интеллектуальной деятельности: Способ формирования эндопротеза тела позвонка и эндопротез тела позвонка

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и нейрохирургии и может быть использовано для стабилизации позвоночно-двигательных сегментов при операциях передне-бокового спондилодеза в хирургическом лечении переломов и патологических процессов шейных и грудных позвонков в критических условиях при отсутствии общепринятых стандартных имплантатов необходимого размера.

Изобретение позволяет формировать в процессе операции имплантаты цилиндрической и другой допустимой формы, различных диаметров и длин, имеющих значительную устойчивость к осевым и ротационным нагрузкам.

Многослойность имплантата усиливает прочностные его характеристики, а наличие свободной полости и отверстия в стенках позволяет заполнять имплантат остеозамещающим материалом.

Изобретение в частном случае исполнения улучшает результат лечения за счет единства фиксационной и опороспособной частей имплантата.

Для выполнения переднего спондилодеза известно изолированное применение костных трансплантатов, чаще взятых из гребня подвздошной кости, что требует дополнительной операции по их забору, длительного времени установки костных аутотрансплантатов, а также длительного постельного режима из-за опасности его перелома или смещения.

Нередки случаи лизирования аутотрансплантатов с потерей достигнутой коррекции позвоночного столба.

Известно применение монолитных титановых и монолитных пластмассовых имплантатов. Фиксация таких имплантатов не надежна, так как интеграция имплантата осуществляется за счет окружающих рубцовых тканей. Монолитность конструкций не предполагает формирования костно-металлического блока.

Известно применение сетчатых металлических эндопротезов тел позвонков. Например, сетчатые - титановые блок-решетки pyramesh - фирм Medtronic, Titanmed, Медбиотех и др. Однако их установка требует дополнительную стабилизацию вторым имплантатом - титановой пластиной строго определенного размера.

Известно применение сетчатых металлических эндопротезов тел позвонков Патент US 5702451 А опубликовано 30.12.1997 г. (Space holder, in particular for a vertebra or an intervertebral disk), и Патент US 20120029638 A1 опубликовано 02.02.2012 г., (Vertebral body replacement device configured to deliver a therapeutic substance). (www.uspto.gov/).

Недостатком данных патентов является, то, что при установке требуют дополнительную стабилизацию вторым имплантатом - титановой пластиной строго определенного размера.

Так же известен патент на полезную модель BY 7659 U «протез тела позвонка» представляющий собой цилиндрический эндопротез тела позвонка выполненный в виде пустотелого сетчатого цилиндра с возможностью заполнения его остеогенным материалом.

Недостатком данного решения является то, что данный эндопротез имеет строго определенные размеры и подбирается диаметру и подгоняется по длине, т.е. при проведении операции в арсенале хирурга должен быть целый набор таких изделий или требуется специально заказывать необходимый иплант, Кроме того пустотелая конструкция достаточно слабая. Еще одним недостатком является то, что такой эндопратез требует дополнительной фиксации отдельным имплантатом в виде титановой пластины строго определенного размера (http://bypatents.com/).

Так же известно решение «Телескопический телозамещающий имплантат» которое включает опороспособную часть и стабилизационную часть в виде Г-образных элементов крепящихся к боковым поверхностях и за счет наличия отверстий при помощи винтов крепятся к телам позвонков.

Недостатком данного решения является то, что данный эндопротез имеет сложную конструкцию, а так же 4-е типа размера от 13 до 65 мм, что требует наличие в арсенале хирурга всех вариантов размеров изделия. Кроме того стабилизирующие Г-образные элементы расположены на основаниях эндопротеза и не имеют (единой) передне-боковой поверхности, при этом одни из элементов крепится на выкручивающемся элементе опороспособной части, что делает стабилизацию не эффективной при осевых и ротационных нагрузках (http://cmomed.ru/index.php?module=catalog&aid=133&cid=180)

Раскрытие изобретения.

Задачами заявленного изобретения являются:

Разработать эндопротез тела позвонка и способ позволяющий его формировать необходимого размера, формы и диаметра, как заблаговременно так и в ходе операции. При этом разработанный эндопротез должен иметь простую конструкцию, и в сформированном виде должен иметь усиление и при этом иметь возможность заполнения его остеогенным материалом, создающим оптимальные условия для формирования полноценного костного блока, а так же в вариантах исполнения иметь конструктивную возможность предотвращающую миграцию установленного эндопротеза при осевых и ротационных нагрузках. Улучшать результат лечения. Кроме того разработанный способ формирования и разработанный эндопротез должны быть применимы при проведении стабилизации позвоночно-двигательных сегментов при операциях передне-бокового спондилодеза в критических условиях при отсутствии общепринятых стандартных имплантатов необходимого размера.

Конструктивное решение поставленных задач заключается в том, что заявленный эндопротез фиг. 1-3 вариант 1 представляет собой пластину (2) фиг. 1, 2 с отверстиями (перфорированную), выполненную из медицинского титана или его сплавов которую формируют в конечный вид эндопротеза (1) фиг. 3, или заблаговременно или в ходе операции с учетом требуемых размеров, путем закручивания с одного края (2.1.1) фиг. 1 в несколько оборотов по спирали формируя эндопротез (1) фиг. 3 со спиральными витками внутри и со свободными полостями (1.1.2) фиг. 3 между стенками витков (1.1.1) фиг. 3. Следует заметить, что при необходимости в начале формирования выкраивают из пластины (2) прямоугольного элемента необходимого размера в зависимости от требуемыз размеров эндопротеза.

Заявленный эндопротез вариант 2 фиг. 4-7 также представляет собой пластину (2) с отверстиями (перфорированную), выполненную из медицинского титана или его сплавов которую формируют в конечный вид эндопротеза (1) фиг. 7, или заблаговременно или в ходе операции с учетом требуемых размеров путем выкраивания из нее Т-образного элемента (3) фиг. 4, 5, далее наиболее длинную часть (3.1) Т-образного элемента, сворачивают закручивания со стороны свободного края (3.1.1) в несколько оборотов по спирали захватывая короткую часть (3.2) Т-образного элемента фиг. 5, 6, 7, формируют цилиндрический эндопротез (1) с витками спирали внутри и со свободными полостями (1.1.2) между стенками витков (1.1.1), при этом короткая часть (3.2) Т-образного элемента (3) плотно прилегает к опороспособной части (1.1) эндопротеза и становится его передне-боковой поверхностью - стабилизационной частью (1.2).

Следует заметить, что передне-боковая поверхность (1.2) в заявленном эндопротезе вариант 2, выполняет роль фиксирующей пластинки, через отверстия которой винтами соответствующего диаметра эндопротез вариант 2 фиксируют к телам соседних позвонков предотвращая миграцию установленного эндопротеза при осевых и ротационных нагрузках,,

Опороспособная часть (1.1) эндопротеза заменяет тело позвонка, а стабилизационная часть (1.2) выполняет функцию стабилизации. В аналогах функцию стабилизации выполняет или отдельный имплатат в виде пластины или элементы не связанные между собой, а так же монолитно не связанные с опороспособной частью. Такая особенность монолитного соединения в эндопротезе опороспособной и стабилизационной частей усиливает надежность установленного эндопротеза при осевых и ротационных нагрузках и соответственно улучшает результат лечения.

Образовавшиеся витки пластины фиг. 3, 7 (вид сверху) внутри эндопротеза (1) во всех вариантах исполнения, усиливают его конструкцию, а образовавшиеся полости (1.1.2) между стенками витков спирали (1.1.1) и отверстия в стенках витков позволяют заполнять эндопротез остеогенным материалом, что в последствии позволяет формироваться костно-металлическому блоку, что дополнительно усиливает фиксацию эндопротеза и соответственно улучшает результат лечения.

Следует заметить, что в частных случаях исполнения количество оборотов спирали может быть от 1-го - 5-и. Предпочтительное количество оборотов спирали от 2-3, Так же ось спирали может проходить по краю с которого формируется спираль (1.1.1), (3.1.1) или быть в удалении от него, следует заметить, что это никак не влияет на получаемый технический результат,

Вариации длин, диаметров и количества витков эндопротеза определяются в каждой конкретной клинической ситуации отдельно или заблаговременно, например, при наличии времени для подготовки или непосредственно в ходе операции, например, в экстренных случаях.

Отверстия расположенные на поверхности пластины могут быть расположены в шахматном порядке и/или в хаотичном порядке и одинакового и/или разного размера. Предпочтительный размер отверстий от 3 мм до 4.5 мм.

Оптимальная толщина стенки заявленного эндопротеза во всех вариантах может быть выполнена в пределах 0,6-1,5 мм.

Следует заметить, что в частных случаях исполнения заявленная пластина может быть выполнена из сетчатого материала (сетки), как эквивалентный элемент перфорированной пластине,

Заявленный эндопротез во всех вариантах исполнения, может быть выполнен из медицинского титана или его сплавов, а так же из материалов обладающих подобными свойствами в том числе способными к изгибу и разрешенных к применению для протезирования в травматологии и нейрохирургии. Минимальный размер листа пластины составляет 50 мм × 70 мм.

Кроме того сформированный эндопротез может иметь внешнюю форму на основе цилиндра, или на основе многоугольной призмы, трех, четырех, пяти и т.д.

Следует заметить, что оба способа формирования эндопротеза могут быть применимы к пластинам специально изготовленным для формирования эндопротезов тел позвонков в соответствии с заявленным решением, а так же могут быть применены при отсутствии таковых, но подходящих по характеристикам (материал, толщина, наличие отверстий, размер и т.д.), например, могут быть применены к пластинам для краниопластики, что позволяет проводить стабилизацию позвоночно-двигательных сегментов при операциях передне-бокового спондилодеза в критических условиях при отсутствии общепринятых стандартных имплантатов необходимого размера.

В результате заявленные способы позволяют формировать эндопротез тела позвонка не необходимого размера, формы и диаметра, как заблаговременно так и в ходе операции, При этом способы могут быть применены для формирования эндопротеза как к специально изготовленным пластинам так и к пластинам похожих качеств, свойств и размеров, что позволяет использовать заявленные способы и эндопротезы при проведении стабилизации позвоночно-двигательных сегментов при операциях передне-бокового спондилодеза в критических условиях при отсутствии общепринятых стандартных имплантатов необходимого размера. Следует заметить, что заявленные варианты эндопротеза имеют простую конструкцию в виде платины с отверстиями (перфорацией) и в сформированном виде имеют усиление за счет оборотов по спирали и при этом имеют возможность заполнения его остеогенным материалом за счет полостей между стенками витков спирали. Так же в вариант 2 исполнения заявленного эндопротеза имеет конструктивную возможность в виде передне-боковой поверхности которая выполняет роль фиксирующей пластинки, через отверстия которой винтами соответствующего диаметра эндопротез вариант 2 фиксируют к телам соседних позвонков предотвращая миграцию установленного эндопротеза при осевых и ротационных нагрузках. Заявленные способы и эндопротезы позволяют улучшить результат лечения.

Краткое описание изображений:

Примечание: На всех изображениях представлен частный случай заявленного решения, где все отвертия равны по диаметру и расположены в шахматном порядке.

фиг. 1 - схематичное изображение в не сформированном виде эндопротеза вариант 1;

фиг. 2 - схематичное изображение начала формирования эндопротеза вариант 1;

фиг. 3 - схематичное изображение сформированного эндопротеза вариант 1 вид спереди и вид сверху;

фиг. 4 - схематичное изображение в не сформированном виде эндопротеза вариант 2 с указанием наметки Т-образного элемента со схематичным указанием «вырезать»;

фиг. 5 - схематичное изображение Т-образного элемента эндопротеза вариант 2;

фиг. 6 - схематичное изображение в процессе формирования из Т-образного элемента эндопротеза вариант 2;

фиг. 7 - схематичное изображение сформированного эндопротеза вариант 2 вид спереди и вид сверху;

Описание конструктивных элементов:

1 - эндопротез тела позвонка;

1.1 - опороспособная часть эндопротеза;

1.1.1 - стенки витков эндопротеза;

1.1.2 - полости;

1.2 - передне-боковая поверхность эндопротеза;

2 - пластина;

2.1.1 - край пластины с которого начинается формирование эндопротеза;

2.1.2 - край пластины;

3 - Т-образный элемент;

3.1 - длинная часть Т-образного элемента;

3.1.1 - свободный край длинной части Т-образного элемента;

3.2 - короткая часть Т-обраного элемента;

3.2.1 - свободный край короткой части Т-обраного элемента;

4 - ось.

Осуществление заявленного решения:

Способ формирования эндопротеза тела позвонка вариант 1 фиг. 1-3.

Согласно предварительно произведенным расчетам по данным компьютерного томографического исследования или размеров определяемых непосредственно в ходе хирургической операции пластину (2) фиг. 1, 2 с отверстиями (перфорацией) выполненную из медицинского титана или его сплавов или из сетчатого материала формируют в конечный вид эндопротеза (1) фиг. 3, при этом если необходимо выкраивают из нее прямоугольный элемент по определенным ранее или в ходе операции размерам и закручивают с одного края (2.1.1) в несколько оборотов по спирали формируя эндопротез (1) фиг. 3 с витками спирали внутри и со свободными полостями (1.1.2) между стенками витков (1.1.1). Далее эндопротез (1) устанавливают между двумя смежными неповрежденными (здоровыми) позвонками любым известным способом.

Способ формирования эндопротеза тела позвонка вариант 2 фиг. 4-7.

Согласно предварительно произведенным расчетам по данным компьютерного томографического исследования или размеров определяемых непосредственно в ходе хирургической операции, пластину (2) фиг. 4 с отверстиями (перфорацией) выполненную из медицинского титана или его сплавов или из сетчатого материала формируют в конечный вид эндопротеза (1) фиг. 7, при этом или заблаговременно или в ходе операции с учетом требуемых размеров выкраивают из нее Т-образный элемент (3) фиг. 4, 5, далее наиболее длинную часть (3.1) Т-образного элемента сворачивают закручивая со стороны свободного края (3.1.1) в несколько оборотов по спирали захватывая короткую часть (3.2.1) Т-образного элемента, формируют эндопротез (1) фиг. 7 с витками спирали внутри и со свободными полостями (1.1.2) между стенками витков (1.1.1), при этом короткая часть (3.2) Т-образного элемента плотно прилегает к опороспособной части (1.1) фиг. 7 эндопротеза и становится его передне-боковой поверхностью (1.2) фиг. 7. Далее эндопротез заполняют между витками, любым остеозамещающим материалом и устанавливают между двумя смежными неповрежденными (здоровыми) позвонками любым известным способом и при помощи передне-боковой поверхности (1.2) через отверстия винтами фиксируют к телам соседних позвонков предотвращая миграцию установленного эндопротеза при осевых и ротационных нагрузках.