Результат интеллектуальной деятельности: ДИСТРАКТОР-ДИНАМОМЕТР

Изобретение относится к медицине, а именно к нейроортопедии, и может быть использовано при хирургическом лечении дегенеративных поражений поясничного отдела позвоночника для измерения жесткости позвоночного сегмента при декомпрессивных операциях.

Известен традиционный способ оценки жесткости позвоночного двигательного сегмента во время декомпрессивной операции, который заключается в том, что хирург цепляет зажим или бельевую цапку за смежные остистые отростки и затем растягивает (и расслабляет) позвонки вдоль оси позвоночника. Разновидностью этого способа могут быть циклические подтягивания позвонков вверх за остистый отросток, оценка ротационной жесткости или комбинации этих способов. На основании субъективных ощущений хирург, определяя сопротивление дистракции и наблюдаемый диапазон дистракции, определяет относительную жесткость позвоночного сегмента как сниженную, нормальную или наличие сращения. Главным недостатком этого способа является исключительная субъективность, результаты теста целиком зависят от опыта хирурга, отсутствует возможность дать количественную оценку жесткости сегмента. (Key J.A. The conservative and operative treatment of lesions of the intervertebral disc in the low back. // Surgery 1945; 17: 297-303.)

Наиболее близким к заявляемому устройству является позвоночный дистрактор для измерения жесткости позвоночного двигательного сегмента, позволяющий одновременно делать записи как приложенного усилия, так и возникающего при этом смещения. (Holmes DC, Brown MD, Eckstein EC, et al. Quantitative instability assessment of the lumbar functional spinal unit. Trans Orthopaedic Research Society 1988; 13: 326.) Аппарат состоит из переносного моторизованного позвоночного дистрактора (Stepper Motor Model no. 45H-24A56S, Airpax Inc., Chesire, CT), тензодатчиков, системы включения реверса, компьютерной системы с программным обеспечением и системы электропитания, проводов для соединения дистрактора с компьютером и электросетью.

Для измерения жесткости бранши дистрактора помещаются на основание остистых отростков, для этого удаляются над- и межостистые связки и небольшие участки остистых отростков. Вращение двигателя дистрактора растягивает позвонки с постоянной скоростью 1.02 мм/с и нарастающим усилием (максимально с силой в 200 N). При достижении максимального усилия двигатель меняет направление движения на обратное и бранши дистрактора сближаются, позволяя позвонкам возвратиться в исходное (стартовое) положение и к нулевой нагрузке. Сила, требуемая для дистракции позвонков, и достигнутая дистракция регистрируются с частотой выборки данных 20 Гц.

Недостатки:

1) Установка дистрактора между остистыми отростками сопряжена с необходимостью удаления над- и межостистых связок и участков остистых отростков, что снижает жесткость позвоночного сегмента. Это приводит, во-первых, к искажению полученных данных; во-вторых, к появлению или усилению сегментарной нестабильности и, как следствие, к усилению послеоперационных болей, удлинению времени восстановления, развитию функциональной несостоятельности позвоночника в отдаленном периоде. В связи с вышеперечисленным применение устройства не представляется возможным при декомпрессивных операциях, основным преимуществом и задачей которых является максимальное сохранение анатомии позвоночника.

2) Крепление бранш дистрактора за остистые отростки позволяет лишь косвенно судить о жесткости позвоночного сегмента, т.к. основным звеном, стабилизирующим позвоночный сегмент, является межпозвонковый диск, а остистые отростки находятся на значительном отдалении от него.

3) Размеры и форма остистых отростков очень вариабельны, и, соответственно, отстояние бранш дистрактора от межпозвонкового диска может быть различным, а так как остистый отросток в данном случае следует рассматривать как рычаг, то различная длина рычага исключает возможность сравнения данных, полученных у разных пациентов.

4) Большая протяженность межостистого промежутка исключает возможность установить бранши дважды в одно и то же место даже у одного больного, что практически исключает повторяемость результатов.

5) Дистракция позвонков при помощи электродвигателя в случае несрабатывания ограничителя усилия может привести к чрезмерной тракции позвонков и, как следствие, перелому костных структур или повреждению связочного аппарата, кроме того, остистые отростки являются механически наименее прочной структурой в позвоночнике, что также способствует перелому их при проведении исследования.

6) Наличие проводов для соединения устройства с компьютером и электросетью значительно усложняет соблюдение стерильности операционного поля: так как часть проводов находится в стерильной зоне, а часть - вне ее, то любые манипуляции с прибором неизбежно приводят к скольжению проводов по операционному белью и, как следствие, к расстерилизации последнего.

7) Наличие электрического двигателя в дистракторе исключает возможность применения самого надежного способа стерилизации - автоклавирования.

8) Вынесенная за пределы операционного поля система ввода-вывода данных исключает возможность визуализации полученных данных во время операции оперирующим хирургом и требует привлечения дополнительного сотрудника.

Задачей изобретения является разработка дистрактора-динамометра, позволяющего снизить травматизацию и повысить безопасность при измерении жесткости позвоночного сегмента, а также обеспечить точность и повторяемость результатов измерений.

Поставленная задача решается за счет того, что дистрактор-динамометр состоит из рычагов, при этом один рычаг выполнен цельным, другой - составным и состоит из первого, второго и третьего рычагов; цельный рычаг имеет шкалу; на первом рычаге установлена стрелка-указатель, второй рычаг имеет шкалу и стрелку, на третьем рычаге расположен регулировочный винт; причем на концах бранш размещены упоры для ограничения глубины погружения рабочих концов, между цельным рычагом и вторым рычагом расположена плоская пружина, а между первым и вторым рычагами - тарированная пружина.

Технический результат от использования изобретения заключается в обеспечении улучшения результатов лечения больных за счет максимального сохранения анатомии позвоночника при декомпрессивных операциях, точности и повторяемости получаемых измерений.

Технический результат достигается за счет конструктивных особенностей дистрактора-динамометра. При измерении жесткости позвоночного двигательного сегмента рабочие концы вводятся в межпозвонковый диск через отверстие, образовавшееся в процессе удаления грыжи диска, поэтому не производится дополнительного удаления каких-либо тканей, кроме тех, что требуется проведением самой операции. Рабочие концы (бранши) устанавливаются плоскостями на замыкательные пластинки тел смежных позвонков, и дистрагирующее усилие прикладывается непосредственно к телам позвонков, сломать которые при столь незначительных нагрузках невозможно. Таким образом, исключается возможность травматизации костных структур. Упоры на рабочих концах обеспечивают одинаковую глубину введения дистрактора-динамометра в межпозвонковый диск, что обеспечивает точность и повторяемость результатов. При проведении исследования хирург полностью контролирует усилие и в любой момент времени может его прекратить, благодаря чему исследование проводится безопасно.

Дистрактор-динамометр на чертеже представляет собой разжимной инструмент, имеющий один цельный рычаг 1, а другой составной, состоящий из трех рычагов: первого 2, второго 3 и третьего 4. Между первым 2 и вторым 3 рычагами установлена тарированная пружина 5. На цельном рычаге 1 закреплена шкала 6 на расстоянии L, а на первом рычаге 2 установлена стрелка-указатель 7. Второй рычаг 3 с одной стороны имеет миллиметровую шкалу 8 и стрелку 12, а с другой стороны - рабочую площадку 9, в которую упирается регулировочный винт 10, расположенный на третьем рычаге 4. Регулировочный винт 10 служит для регулирования расстояния между рабочими концами цельного рычага 1 и третьего рычага 4. Рабочие концы (бранши) имеют упоры 11. Второй рычаг 3 поджимается плоской пружиной 13.

Дистрактор-динамометр (см. чертеж) работает следующим образом. Во время выполнения декомпрессивной операции после выполнения интерляминэктомии и дискэктомии через междужковый промежуток рабочие концы (бранши) дистрактора-динамометра вводятся в межпозвонковый диск через отверстие в нем (образующееся в процессе удаления грыжи диска) и устанавливаются плоскостями на замыкательные пластинки тел смежных позвонков, при этом глубина погружения рабочих концов в диск ограничивается упорами 11. Настройка рабочих концов дистрактора-динамометра на нужный размер зазора (между замыкательными пластинками тел смежных позвонков) осуществляется регулировочным винтом 10. При сжимании рукой цельного рычага 1 и первого рычага 2 дистрактора-динамометра давление передается через тарированную пружину 5 на второй рычаг 3, который в свою очередь рабочей площадкой 9 нажимает на регулировочный винт 10, ввинченный в третий рычаг 4, в результате чего происходит дистракция тел позвонков. Подвижка первого рычага 2 вместе со стрелкой-указателем 7 относительно шкалы 8 второго рычага 3 позволяет определить величину сжатия пружины 5, тем самым определить усилие дистракции. Величина дистракции определяется по шкале 6 цельного рычага 1 стрелкой-указателем 12 второго рычага 3.

Таким образом, при достижении любого усилия (50, 100, 150 Н) определяется величина произведенной дистракции. Все показатели в режиме реального времени регистрирует сам оперирующий хирург, не привлекая к работе третьих лиц. Компактность устройства и его автономность облегчают его стерилизацию и поддержание стерильности операционного поля в ходе операции.