устройство для спондилодеза

Формула изобретения

Устройство для спондилодеза из материала, проявляющего эффект памяти формы, включающее скобу с фиксирующими элементами, отличающееся тем, что фиксирующие элементы изогнуты в одной, параллельных или перпендикулярных плоскостях и по крайней мере один из них представляет собой замкнутую петлю, при этом устройство выполнено из материала, проявляющего эффект памяти формы в интервале температур 30 45^oС.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к нейротравматологии и вертебрологии, и может быть использовано в ходе операций на позвоночнике при переломах и переломо-вывитых позвонков.

В настоящее время для фиксации позвонков, в том числе компрессионной, используются устройства, выполненные из материала с эффектом памяти формы (ЭПФ), например никелида титана [1,2]

Известно устройство [1] представляющее собой скобу с одним, по меньшей мере, кольцевым рабочим элементом, снабженную двумя фиксирующими заостренными концами-крючками, выполненное из ленты достаточно большого поперечного сечения из никелида титана с низкими значениями температур фазового перехода -196 +30^o С. Внутренняя поверхность одного из крючков ребристая и предназначена для установки на остистом отростке вышележащего позвонка. Однако указанная ребристость не обеспечивает надежной фиксации устройства. Кроме того, при использовании материалов с низкими значениями температур фазового перехода в устройствах с малыми диаметрами рабочих колец возможно разрушение последних в послеоперационном периоде в силу перенапряжения материала [1]

В качестве ближайшего аналога, как наиболее близкого по технической сущности решения к предлагаемому, взято устройство для динамической фиксации позвоночника [2] представляющее собой цилиндрическую пружину, концы которой (фиксирующие элементы) выполнены в виде крючков, загнутых навстречу друг другу во взаимоперпендикулярных плоскостях. Устройство лишено недостатков, присущих аналогу [1] но при установке крючка в отверстие отростка вышележащего позвонка возможно разрушение последнего, что приводит к осложнениям в послеоперационном периоде и исключает использование устройства в ряде случаев, связанных с переломом различных частей позвоночника, а именно остистых отростков. И ограничивается применение устройства в основном лечением вывихов. Известные устройства обычно изготавливают из сплавов на основе никелида титана с низкими температурными фазового перехода, например ТН-1А, ТН-1ХЭ, ТН-10, ТН-1К, что приводит к таким проблемам как:

возможности проявления ЭПФ в процессе установки, что, помимо трудностей для хирурга, неблагоприятно влияет на исход оперативного вмешательства и представляет опасность для здоровья больного;

необходимости использования для охлаждения устройства жидкого азота (ТН-1А, ТН-1К) или хлорэтила (ТН-1ХЭ, ТН-10), что осложняет ведение операции;

применение низкотемпературных материалов с рабочими элементами малых радиусов кривизны увеличивает вероятность разрушения конструкции.

Задачей изобретения является создание устройства, лишенного перечисленных недостатков, обеспечивающего надежную фиксацию и удерживание позвонков в двигательных системах всех отделов позвоночника, более простого по конструкции, в изготовлении и установке, и позволяющего учесть особенности травм и патологий индивидуального организма, снижающего травматичность и продолжительность операции.

Поставленная задача решена за счет того, что в проволочном устройстве, выполненном из материала, обладающего ЭПФ, в виде скобы с фиксирующими элементами, по крайней мере, один из фиксирующих элементов представляет собой замкнутую петлю, фиксирующие элементы расположены в одной, параллельных или перпендикулярных плоскостях, а само устройство изготовлено из материала, проявляющего ЭПФ с интервале температур 30 45^oC.

Варианты предлагаемого устройства позволяют устранить травмы, патологии, связанные с:

переломами различных частей тел позвонков: дужек, суставных отростков, остистых отростков, самих тел позвонков;

вывихами различных видов и направлений (в том числе ротационных);

особенностями строения и состояния костных структур позвоночника пациентов, например малая длина остистого отростка и т. п.

Варианты устройства возможно использовать как самостоятельно, так и в сочетании друг с другом, а также с другими известными устройствами, например с эндопротезом межпозвонкового диска при переломо-вывихах, сопровождающихся образованием грыжи и разрушением межпозвонкового диска.

Указанное помогает решить несколько задач по восстановлению функций различных частей позвоночника в ходе одной операции.

На фиг. 1 10 представлено устройство (варианты) в рабочем состоянии, вид сбоку и вид сзади; на фиг. 11 20 устройство (его варианты) после установки на позвоночнике, вид сбоку и вид сзади.

Устройство состоит из проволочной скобы 1 и фиксирующих элементов 2, которые расположены либо в одной плоскости (см. фиг. 1, 2), либо в параллельных плоскостях (см. фиг. 3, 4), либо во взаимоперпендикулярных плоскостях (см. фиг. 5 10).

Конструкции (см. фиг. 1 4) удобны для устранения незначительной нестабильности двигательного сегмента позвоночника, а в более сложных случаях в сочетании с другими вариантами устройства. Устанавливаются за дужки позвонков, просты в установке (см. фиг. 11 14). Конструкции (см. фиг. 5, 6, 9, 10) используются при более тяжелых травмах и патологиях (в том числе патологиях развития), в частности при ротационных подвывихах в двигательном сегменте, при разрушении дужек нижележащих позвонков и т. п. Устанавливаются такие устройства за дужку вышележащего позвонка и остистый отросток нижележащего (см. фиг. 15, 16, 19, 20).

Конструкции (см. фиг. 7, 8) используются при двухсторонних подвывихах в двигательном сегменте позвоночника. Устанавливаются с обеих сторон за дужку вышележащего позвонка и подводятся под остистый отросток нижележащего позвонка (см. фиг. 17, 18).

Выполнение, по крайней мере, одного фиксирующего элемента в виде замкнутой петли направлено на обеспечение надежной фиксации устройства (за дуги, либо за остистые отростки). Расположение фиксирующих элементов в одной, параллельных или перпендикулярных плоскостях позволяет осуществить надежную фиксацию позвонков при всем многообразии травм и патологий позвоночника.

Поскольку устройство достаточно просто по конструкции и способу установки и для его введения хирургу не требуется значительного времени (достаточно 1 2 мин), целесообразно использовать материал с ЭПФ, у которого верхняя граница фазового перехода не выше 45^oC, но для предотвращения самопроизвольного преждевременного срабатывания нижний интервал проявления ЭПФ не должен быть ниже 30^oC. Указанные параметры предотвращают восстановление устройством заданной формы при прогреве до температуры операционной. Устройство, изготовленное из подобного материала не требует специальных условий для охлаждения, его можно деформировать при 10 20^oC.

Предлагаемое устройство изготавливают из проволоки диаметром 2 3 мм из материалов, обладающих ЭПФ, например сплавов на основе никелида титана марки ТН-1 с незначительным избытком никеля.

Придание устройству необходимой формы осуществляется при температуре 550 650^oC. Для обеспечения проявления ЭПФ в интервале 30 45^oC изделие подвергают дополнительной термической обработке по известным режимам с закалкой и отжигом [3] Окончательная обработка поводится химическим травлением.

Применение предлагаемого устройства позволяет достичь надежной первичной послеоперационной стабильности за счет учета особенности травмы, патологии и строения организма больного и практически полностью восстановить функцию поврежденного сегмента позвоночника.

Используют предлагаемое устройство следующим образом: осуществляют задний доступ к требуемому отделу позвоночника и, используя в зависимости от вида травмы или патологии необходимый вариант устройства (или одновременно несколько) или в сочетании с другими известными устройствами из материалов с ЭПФ, осуществляют фиксацию либо за дуги, либо за дуги и остистый отросток, предварительно охладив до 10 20^oC элементы предлагаемого устройства и деформировав их до состояния, удобного для ввода. После установки устройство (устройства) прогревают теплым физиологическим раствором, фиксирующие элементы восстанавливают прежнюю форму и надежно фиксируют позвоночник.

Применение предлагаемого устройства позволяет достичь надежной первичной послеоперационной стабильности за счет учета особенностей травм, патологий и индивидуального строения организма больного, практически полностью восстановить функцию поврежденного сегмента позвоночника, снизить травматичность операции и сократить ее продолжительность на 20 30