транспедикулярный фиксатор

Формула изобретения

1. Транспедикулярный фиксатор, содержащий винты, продольные стержни и два поперечных стержня, которые соединены между собой, в головке винта выполнено отверстие под продольный стержень, отличающийся тем, что отверстие в винте имеет шлицевую нарезку, а продольный стержень выполнен по краям со шлицевой нарезкой, оба поперечных стержня имеют резьбу и соединены с продольными стержнями при помощи хомутов с гаечными элементами, в хомутах выполнены по два отверстия, одно из которых с резьбой, винты закрепляются с продольными стержнями посредством затяжных винтов.

2. Фиксатор по п.1, отличающийся тем, что профиль шлицевого соединения имеет треугольную форму.

3. Фиксатор по п.1, отличающийся тем, он имеет четыре гаечных элемента.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, в частности травматологии и ортопедии. Фиксатор предназначен для фиксации позвонков смежных с поврежденным, необходимой как для формирования прочного блока замыкаемых позвонков, в случае сложного оскольчатого перелома, так и для восстановления несущей способности тела позвонка в случае появления трещины.

Известны транспедикуляные фиксаторы фирмы Medtronic Sofamor Danec, содержащие винты, продольный стержнь, поперечный стержень, затяжные винты. Конструкция фиксатора фирмы Medtronic не в полной мере отвечает тем требованиям, которые предъявляются к фиксаторам и имплантатам. Так возможность вращения винта в узловом соединении с продольным стержнем, проиллюстрированная на рекламном проспекте радиусом вращения, может пагубно повлиять на процесс реабилитации. Также не исключена возможность прокручивания винтов вокруг оси продольного стрежня. Что касается поперечного стержня, то он выполнен весьма массивным, что ставит под удар одно из первых правил травматолога - "минимум вмешательства в человеческий организм". Резьба на винтах выполнена на протяжении всего винта, вплоть до сечений близких к узловому соединению с продольным стержнем, а именно этот участок винта является наиболее нагруженным.

Известны транспедикуляные фиксаторы Усикова В.Д., содержащие винты, продольные стержни, поперечную пластину. Продольные стержни авторских фиксаторов Усикова В.Д. являются ослабленными с точки зрения механики, т.к. имеют нарезку по окружности, которая вполне может привести к появлению микротрещин и в дальнейшем разрушению стержней или значительной их деформации. Отсутствие поперечных стержней значительно снижает устойчивость конструкции, а наличие одного поперечной пластины не приводит к высокому повышению жесткости конструкции в целом.

Известен фиксатор, содержащий винты, продольные стержни и два поперечных стержня, которые соединены между собой, в головке винта выполнено отверстие под продольный стержень (пат. 5702392 США, МПК⁷ А 61 В 17/70, опубл. 1997).

Отсутствие резьбы в поперечных стержнях жесткого крепления продольных и поперечных стержней увеличивает вероятность разрушения элементов конструкции.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание фиксатора, обеспечивающего стабилизацию поврежденного участка позвоночника на срок, необходимый для полной реабилитации больного и не требующего дополнительной внешней иммобилизации.

При осуществлении изобретения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении жесткости конструкции на "ослабленных" участках и исключении концентраторов напряжений, в следствии чего снижается вероятность разрушения элементов конструкции. Достигается это изменением как геометрических характеристиках транспедикулярного фиксатора, так и расположением отдельных элементов конструкции относительно друг друга.

Указанный технический результат достигается тем, что в транспедикулярном фиксаторе, содержащем винты, продольные стержни и два поперечных стержня, которые соединены между собой, а в головке винта выполнено отверстие под продольный стержень, особенностью является то, что отверстие в винте имеет шлицевую нарезку, а продольный стержень выполнен по краям со шлицевой нарезкой, оба поперечных стержня имеют резьбу и соединены с продольными стержнями при помощи хомутов с гаечными элементами, в хомутах выполнены по два отверстия, одно из которых с резьбой, винты закрепляются с продольными стержнями посредством затяжных винтов. Кроме того, указанный профиль шлицевого соединения имеет треугольную форму, а фиксатор имеет четыре гаечных элемента.

Между заявленным техническим результатом и существенными признаками изобретения имеется следующая причинно-следственная связь. Оба поперечных стержня имеют резьбу на всем протяжении и соединяются с продольными стержнями при помощи хомутов, в которых имеется по два отверстия. В одном из отверстий хомута нарезана резьба, что уменьшает необходимое количество гаечных элементов в два раза, с 8 до 4 шт. В эти отверстия устанавливаются поперечные стержни. Хомут зажимается при помощи гаечных элементов.

В результате при получении изменений как в геометрических характеристиках транспедикулярного фиксатора, так и в расположении отдельных элементов конструкции относительно друг друга, достигнуто высокое повышение жесткости конструкции на "ослабленных" участках. Исключены концентраторы напряжений, описанные выше, вследствие чего снижена вероятность разрушения элементов конструкции.

Шлицевое соединение винта с продольным стержнем полностью исключает возможность прокручивания винта 1 вокруг продольной оси стержня. Профиль шлицевого соединения имеет треугольную форму, за счет чего достигается плотная посадка деталей.

Исполнение винтов в сечениях, близких к узловому соединению со стержнем, в виде галтели с плавным выходом на полную резьбу позволяет значительно снизить концентрация напряжений в наиболее нагруженных сечениях винтов. Радиус закругления галтели от 20 мм, что увеличивает прочность винта.

Все элементы изготовлены из титанового сплава.

Наличие двух поперечных стержней позволяет образовать замкнутый контур, что значительно повышает жесткость конструкции в целом и снижает нагрузку на продольные стержни. При этом на обоих поперечных стержнях резьба выполнена по всей их длине.

Расположение поперечных стержней максимально приближенно к верхним и нижним винтам соответственно обеспечивает снижение нагрузки на продольные стержни и повышается жесткость конструкции в целом.

Наличие хомутов с отверстиями, в одном из которых нарезана резьба, позволяет осуществить жесткое закрепление продольных и поперечных стержней относительно друг друга.

Изобретение поясняется чертежом, где изображен фиксатор в сборе.

В фиксаторе, содержащем винты 1, продольные стержни 2, поперечные стержни 3, хомуты 4, затяжные винты 5 и гаечные элементы 6, в головке винта 1 выполнено отверстие, имеющее шлицевую нарезку, при этом винт 1 в сечениях, близких к узловому соединению с продольным стержнем 2, выполнен в виде галтели, имеющей радиус закругления от 20 мм, кроме того, винт 1 имеет плавный выход на полную резьбу. Продольные стержни 2 также имеют шлицевую нарезку по краям. Поперечные стрежни 3 имеют резьбу по всей длине. Фиксатор содержит хомуты 4, в каждом из которых выполнен ряд отверстий, причем в одном из них нарезана резьба, затяжные винты 5 и гаечные элементы 6. Все элементы изготовлены из титанового сплава.

Фиксатор устанавливают следующим образом. В позвонки, смежные с поврежденным, вводят по два винта 1. На продольные стержни 2 устанавливают по два хомута 4. После этого продольные стержни 2 устанавливают в отверстия винтов 1. За счет затяжных винтов 5 достигается жесткое закрепление винта 1 с продольным стержнем 2, причем в этот момент достигается плотная посадка деталей за счет шлицевого соединения и исключается возможность прокручивания винта 1 вокруг продольной оси стержня 2. Поперечные стержни 3 ввинчивают в хомуты 4 и закрепляют продольный стержень 2 с поперечным стержнем 3 максимально приближенно к верхним и нижним винтам 1 соответственно в той степени в какой позволяет анатомия человека, с помощью гаечных элементов 6. Таким образом образованный продольными 2 и поперечными 3 стержнями, замкнутый контур значительно повышает прочность конструкции в целом и снижает нагрузку на продольные стержни 2.

В результате формируется металлоконструкция способная зафиксировать поврежденный участок позвоночника на весь требуемый период реабилитации в том взаимном расположении позвонков относительно друг друга, каким сочтет необходимым травматолог.

Источники информации

1. Михайловский М.В., Фомичев Н.Г. Хирургия деформации позвоночника. - Новосибирск: Сиб. унив. из-во, 2002. с.322.

2. Усиков В. Д. Устройство для педикулокорпоральной репозиции и фиксации грудно-пояснично-кресцового отделов позвоночника: рекламный листок // Медицинские технологии России. 4с.

3. Пат. 5702392 США, МПК⁷ А 61 В 17/70, опубл. 1997 (прототип).