Результат интеллектуальной деятельности: Гибридный многовекторный эндофиксатор для стабилизации вывихов шейного отдела позвоночника и платформа для его установки

Группа изобретений относится к медицине, а именно к нейрохирургии и травматологии и предназначено для выполнения операций на шейном отделе позвоночника, и может быть использовано для фиксации вывихов шейного отдела.

На необходимость комбинированного переднего и заднего доступа для фиксации шейного отдела при травме обращали внимание даже несмотря на разработку биомеханически более ригидных цервикальных конструкций [1]. Использование гибридного многовектороного эндофиксатора обеспечит возможность выполнять цервикоспондилодез при вывихах нижнешейного отдела позвоночника только из переднего доступа и сузить показания к комбинированным стабилизирующим операциям.

Известно устройство [2], включающее один или несколько открытых корпусов для размещения в них кости для введения между двумя позвонками во время дискэктомии. При этом корпус имеет наружный пластинчатый элемент (на своей задней поверхности, простирающийся по обе стороны корпуса) в плоскости, перпендикулярной плоскости введения корпуса, и снабженный на каждом из его концов средствами для закрепления пластины по крайней мере на двух смежных позвонках, которые должны быть прикреплены друг к другу с помощью кейджа. Устройство может быть разделено на две части: кейдж и пластину.

Недостатком такого устройства является низкая надежность фиксации, посредством двух винтов, проведенных через отверстия пластины исключительно в передне-заднем направлении, а также короткое плечо рычага, образуемого отрезком наружного пластинчатого элемента от корпуса до его конца, что недостаточно для противодействия повторному вывихиванию позвонка. Также к недостаткам данного технического решения можно отнести отсутствие конструктивных элементов, размещаемых в межтеловом пространстве для противодействия рецидивному смещению позвонка.

Известно устройство [3], содержащее имплантат с зубчатыми краями и окном для костной вставки, а также подвижную в месте крепления пластину с возможностью ее снятия.

Недостатком такого устройства является низкая надежность фиксации, обеспечиваемая посредством двух винтов, проведенных через отверстия пластины исключительно в передне-заднем направлении.

Известен вертебральный протез [4], содержащий пластинчатую часть, которая может быть соединена с двумя смежными позвонками с помощью винтов отличающийся тем, что в своей средней зоне указанная пластинчатая часть поперечно несет заранее искусственный трансплантат, изготовленный из материала для прорастания костью, и имеющий на своей поверхности средство для стимулирования такого костного роста.

Недостатком такого устройства является низкая надежность фиксации, обеспечиваемая посредством винтов, проводимых через отверстия пластины исключительно в передне-заднем направлении.

Известно устройство [5], имеющее размеры и форму для вставления в межпозвоночную щель, разделяющую противоположные поверхности двух соседних позвонков, и дополнительно содержит, по меньшей мере, один межпозвоночный разделитель, выполненный в форме кольца, имеющий планку с высотой по оси позвоночника, которая меньше, чем остальная часть разделителя. Планка межпозвоночного разделителя содержит, по меньшей мере, одно отверстие в планке для введения выступающей части крепежной структуры для крепления межпозвоночного разделителя к по меньшей мере одному из позвонков.

Недостатком можно назвать относительно низкую надежность фиксации, осуществляемой посредством двух винтов, проведенных через отверстия пластины исключительно в передне-заднем направлении.

Известно устройство [6], представляющее собой правильную полую призму с основанием в форме равнобедренной трапеции с двумя опорными поверхностями, каждая из которых имеет зубцы и цервикальную пластину (изогнутой формы) с двумя отверстиями для винтов.

Недостатком можно назвать относительно низкую надежность фиксации, осуществляемой только посредством только двух винтов, проведенных через отверстия пластины исключительно в передне-заднем направлении.

Известно устройство [7], содержащее полый корпус и крыловидные отливы с отверстиями. Корпус выполнен по передней поверхности с технологическим отверстием для установки костно-пластического материала, а на торцах - с зубцами для препятствия смещению. Технологическое отверстие для установки костно-пластического материала имеет высоту, соответствующую высоте межтелового дефекта. Отверстия в крыловидных отливах выполнены по три, одно из которых выполнено резьбовым для блокирующего винта, а два отверстия выполнены с внутренней конвергенцией для введения в них шурупов. Между корпусом и крыловидными отливами имеются овальные переходы для вхождения в сформированные пазы в телах позвонков.

Недостатком данного технического решения является относительно низкая надежность фиксации, обусловленная фиксацией только посредством винтов, проведенных через отверстия пластины исключительно в передне-заднем направлении.

Наиболее близким является устройство [8] содержащее первый и второй элементы фиксации костей, вставку, сцепленную с вставкой пластину и первую и вторую подпружиненные защелки, препятствующие обратному выдвижению первого и второго элементов фиксации костей.

Недостатком прототипа является относительно низкая надежность фиксации, которая осуществляется посредством двух винтов, которые проводят через отверстия пластины исключительно в косо-расходящемся направлении. Также недостатком прототипа является небольшой размер пластаны, не позволяющий обеспечить достаточное плечо рычага для противодействия повторному вывихиванию позвонка.

Технической проблемой является необходимость разработки эффективного гибридного многовекторного эндофиксатора для стабилизации вывихов шейного отдела позвоночника, лишенного вышеприведенных недостатков, а также необходимость разработки соответствующего инструментария для установки эндофиксатора.

Технический результат состоит в повышении надежности фиксации при обеспечении простоты установки эндофиксатора.

Технический результат достигается тем, что эндофиксатор для вентрального цервикоспондилодеза после дискэктомии и вправления вывиха шейного отдела позвоночника, включает пентагональную пластину, окончатый блок для вдавливания в межтеловое пространство и фиксирующий винт, пластина оснащена прямоугольным окном, по углам проушинами с круглыми отверстиями с лунками, имеющими рифленую поверхность для размещения рифленой поверхности головок винтов, ввинчиваемых в отверстия пластины, с внутренней стороны пластины вокруг прямоугольного окна расположены направляющие для упомянутого окончатого блока штифты замков и обращенные в направлении перпендикулярном пластине четыре крючка с заострениями на концах для расположения в полости, образовавшейся после удаления диска, имеющих возможность сведения и расталкивания, окончатый блок для вдавливания в межтеловое пространство состоит из корпуса с прорезями, в которые входят направляющие для окончатого блока, отверстия для фиксирующего винта и пружинных пластин, входящих в зацепление со штифтами замков.

Технический результат также достигается за счет устройства для установки эндофиксатора для вентрального цервикоспондилодеза после дискэктомии и вправления вывиха шейного отдела позвоночника представляет собой платформу из двух частей, которые позиционируются штифтами и удерживаемых в сведенном состоянии обжимной пластиной, и также имеют захваты для удержания пластины эндофиксатора, отверстия, служащие направляющими при прикручивании пластины эндофиксатора к телам позвонков, и нишу, в центре платформы в сведенном состоянии имеется канал, расширяющийся к основанию и включающий резьбу, в котором размещена втулка по форме канала, имеющая наружную резьбу и внутреннее резьбовое отверстие и прорезь, при этом упомянутые ниша и прорезь предназначены для расположения окончатого блока для вдавливания в межтеловое пространство, а ниша переходит во внутреннее резьбовое отверстие втулки, которое предназначено для вкручивания винт-пресса, чтобы вдавливать упомянутый окончатый блок, причем винт-пресс выполнен с головкой, предназначенной для вращения торцевым ключом.

В заявляемом изобретении проведение винтов осуществляется через каналы для кондукции винтов в платформе с жестким захватом головки винта наконечником отвертки и втулкой, что обеспечивает точную центрацию винта в отверстии пластины и посадку его головки в лунке, при котором рифленые поверхности лунки и головки винта четко совпадают.

Вышеприведенная конструкция обеспечивает повышение надежности фиксации, что снижает риски произвольного выкручивания винтов и рецидивирования вывихов шейного отдела позвоночника. Разработанный инструментарий обеспечивает удобство установки эндофиксатора.

Заявляемое изобретение поясняется следующими чертежами:

фиг 1 и 2 - заявляемый эндофиксатор в различных проекциях;

фиг. 3 - платформа для установки в разнесенном виде;

фиг 4 - платформа для установки в состоянии, замковая втулка и пресс-винт вывинчены;

фиг. 5 - отвертка в сборе с фиксирующей втулкой и гайкой;

фиг. 6 - отвертка в сборе с фиксирующей втулкой и гайкой в ином по сравнению с фиг.5 ракурсе, обеспечивающем возможность рассмотрения шестигранного конца отвертки;

фиг. 7 - фиксирующая втулка отвертки отдельно;

фиг. 8 - отвертка без фиксирующей втулки и гайки;

фиг. 9 - фиксирующий винт;

фиг. 10 - винт для фиксации оконного блока;

фиг. 11 - эндофиксатор, установленный в платформу, блок не запрессован;

фиг. 12 - эндофиксатор, установленный в платформу, блок запрессован.

Гибридный эндофиксатор представляет собой пластину 1 с крючками с заострениями на концах 2, направляющими для окончатого блока 3 и штифтами 4 замков. На пластине расположены отверстия 5 для винтов, при этом каждое отверстие имеет зуб 6 для стопорения вкручивающегося в него винта. Окончатый блок 3 состоит из корпуса 7 с прорезями 8 (или, шлицами) и окнами 10, в которые входят направляющие окончатого блока 3 (и отверстия 11 для фиксирущего винта 12 и пружинной пластины 9, которые входят в зацепление со штифтами 4 замков.

Устройство для установки многовекторного эндофиксатора представляет собой платформу, состоящую из двух раздвигаемых частей 13 и 14, которые позиционируются штифтами 15. Раздвигаемые части платформы сжимаются обжимной пластиной 16. Также они имеют отверстия 17, которые служат направляющими при прикручивают пластину эндофиксатора к телам позвонков. Одна из частей платформы имеет внутреннюю резьбу 18, в которую вкручивается замковая втулка 19 с наружной резьбой и внутренним резьбовым отверстием 20. Замковая втулка имеет прорезь 21, в которую помещается окончатый блок. Во внутреннее резьбовое отверстие замковой втулки вкручивается винт-пресс 22, который служит для вдавливания окончатого блока в междисковое пространство при установке эндофиксатора. При этом замковая втулка препятствует преждевременному снятию устройства для установки с пластины эндофиксатора до момента полного вдавливания (установки) окончатого блока в междисковое пространство. Сигналом того, что окончатый блок полностью установлен служит начало проворота замковой втулки.

Ключ, для вкручивания кортикальных винтов состоит из отвертки 23 с шестигранным концом 24, фиксирующей втулки 25 для фиксации кортикального винта и зажимной гайки 26. Фиксирующая втулка с одной из сторон имеет внутреннюю резьбу 27, в которую вкручивается резьбовая головка кортикального винта, а с другой стороны цанговый патрон 28, который зажимается зажимной гайкой.

Кортикальный винт состоит из резьбовой головки 29 с шестигранным шлицем 30 для отвертки, резьбовой части 31 овального сечения для предотвращения откручивания винта и наконечника 32 в виде сверла. Также головка кортикального винта снизу имеет рифления 33, в которые при закручивании винта попадает ответный зуб отверстия пластины и предотвращает откручивание винта.

Заявляемое изобретение работает следующим образом.

Гибридный многовекторный эндофиксатор размещается на платформе для установки так, чтобы захваты удерживали пластину эндофиксатора на платформе, а окончатый блок располагался в нише платформы и в прорези втулки 21 под пресс-винтом 22, а крючки с заострениями на концах находились в сведенном состоянии а их штоки перекрещивались. Обе части 13 и 14 платформы сведены по штифтам и удерживаются обжимной пластиной 16.

После дискэктомии и вправления вывиха в рану помещается эндофиксатор таким образом, чтобы его пластина 1 размещалась по передней поверхности позвонков над и под плоскостью вывиха, причем угол пластины 1 с одним отверстием находился бы на нижележащем позвонке, а кронштейны окончатого блока 3 и крючка с заострениями на концах 2 в сведенном состоянии были размещены в полости, образовавшейся после удаления диска. Торцевым ключом по часовой стрелке вращается пресс-винт 22 внутри втулки платформы 19 и при вкручивании воздействует на блок сверху вниз. Окончатый блок 3 эндофиксатора вдавливается в межтеловое пространство, воздействуя на штоки крючков с заострениями на концах 2 и тем самым расталкивая крючки с заострениями на концах во взаимопротивоположных направлениях, копья крючков с заострениями на концах 2 внедряются в тела позвонков со стороны замыкательных пластин. После опускания блока 3, стопорившего втулку на платформе, последняя получает свободу вращения. С началом движения втулки 19 вкручивание пресс-винта прекращается 22, ключ снимается с головки пресс-винта. Фиксирующий винт надевается на наконечник отвертки (головка имеет наружную резьбу) и фиксируется втулкой, имеющей с конца наконечника резьбу. Со стороны рукоятки втулка 25 отвертки фиксируется при помощи гайки 26, обжимающей цанговый патрон втулки 28. Винты, фиксированные в отвертки проводятся через каналы 17 платформы и вкручиваются в кость до упора, цанговый патрон 28 ослабляется откручиванием гайки 26, втулка скручивается с головки винта и поднимается вверх к ручке отвертки 23, где фиксируется цанговым патроном 28, винт дотягивается, при этом рифленая поверхность 33 головок винтов садится на рифленую поверхность 6 лунки отверстия пентагональной пластины 1, отвертка извлекается из канала платформы 17. Аналогичным образом производится фиксация пластины через остальные отверстия пентагональной пластины 1. Ключ насаживается на головку пресс-винта и его продолжают вращать по часовой стрелке. Втулка вкручивается по резьбе платформы, а ее расширение разводит половины колодок по штифтам, захваты высвобождают пластину, платформа извлекается. По резьбовому каналу блока в косо-восходящем направлении вкручивается винт, на конечном этапе после выхода из канала блока, он вкручивается в кость. При необходимости винты дотягиваются, выполняется рентгенологический контроль, рана ушивается.

Заявляемое изобретение поясняется примерами.

Пример 1

Больной Е., 42 лет, поступил в нейрохирургическое отделение через 4 часа после травмы в результате падения.

По данным РКТ - вывих С5 позвонка. Диагноз: "Закрытый неосложненный вывих С6-позвонка". В экстренном порядке выполнено открытое вправление вывиха, вентральный цервикоспондилодез заявляемым гибридным многовекторным эндофиксатором. Внешняя иммобилизация ортезом. Активизирован на следующий день после операции.

РКТ-контроль на следующие сутки и на рентгенограммах через 10 дней- вывих вправлен, стояние эндофиксатора удовлетворительное. Выписана 11 сутки без неврологического дефицита.

Пример 2

Больной З., 27 лет, поступил в нейрохирургическое отделение жалобами на слабость в руках и ногах через 2 часа после травмы, полученной при нырянии.

По данным РКТ - вывих С6 позвонка с переломом нижних суставных отростков. Диагноз: "Закрытый осложненный вывих С6 - позвонка". В экстренном порядке выполнено открытое вправление вывиха, вентральный цервикоспондилодез пластиной и собственной костью. Внешняя иммобилизация ортезом. При контрольном РКТ-исследовании на следующие сутки вывих вправлен, стояние пластины удовлетворительное. На 3 сутки пожаловался на боли в шейном отделе позвоночника, слабость в руках. На РКТ - рецидив вывиха. Выполнено повторное оперативное вмешательство - ревизия послеоперационной раны, удаление пластины, вправление рецидивного вывиха С6, вентральный цервикоспондилодез заявляемым гибридным многовекторным эндофиксатором. Внешняя иммобилизация ортезом. РКТ-контроль на следующие сутки и на рентгенограммах через 2 недели - вывих вправлен, стояние эндофиксатора удовлетворительное. В послеоперационном периоде нарастание силы в конечностях. Выписан на 21 сутки с умеренным неврологическим дефицитом.

Заявляемое изобретение успешно апробировано у 5 больных, 2 из которых - в связи первичными вывихами в шейном отделе позвоночника, 3- при ревизионных операциях в связи с рецидивными вывихами шейных позвонков.

Таким образом, заявляемый эндофиксатор для выполнения операций на шейном отделе позвоночника, в отличие от прототипа, обеспечивает:

- многовекторное противодействие рецидивному смещению позвонка;

- эффективное использование межтелового пространства для фиксации со стороны замыкательных пластин посредством крючков с заострениями на концах, образующих второй горизонт фиксации.

Источники информации

1. Mcafee, PC; Bohlman, НН; Ducker, ТВ; Zeidman, SM, у Goldstein, JA: One stage anterior cervical descompression and posterior stabilization. A study of one hundred patients with a minimum of two years of follow-up.JBoneJointSurg, 77A(12): 1791-1800, 1995.

2. Межсоматическая установка и система слияния: патент US 6235059, Соединенные Штаты Америки, заявка №US 19980147083; заявл. 02.12.1998; опубл. 22.05.2001.

3. TRYPTIK МС шейный модулярный кейдж [Электронный ресурс]: Межтеловые кейджи // Сайт компании Spineart. URL: http://spineart.ru/product-platforms/5/13 - дата обращения: 28.03.2020.

4. Вертебральный протез, в частности для шейных позвонков: патент FR 2570594 B1, Франция, заявка FR 8414791, Франция, заявл. 26.09.84; опубл. 30.04.1986.

5. Позвоночное разделительное устройство с модульным креплением: патент RU 2344792, Российская Федерация, заявка RU 2004104341; заявл. 12.07.2002; опубл. 27.01.2009.

6. Устройство поддержки шейных позвонков: патент US 6231610, Соединенные Штаты Америки, заявка US 19990382808; заявл. 25.08.1999, опубл. 15.05.2001.

7. Эндофиксатор-пластина для шейного отдела позвоночника: патент RU 2299045, Российская Федерация, заявка RU 2005121108; заявл. 05.07.2005; опубл. 20.05.2007.

8. Межпозвонковая вставка и сцепленная с ней пластина в сборе: патент RU 2506930, Российская Федерация, заявка RU 2011122797; заявл. 06.11.2009; опубл. 20.02.2014.