Патент на изобретение №2301040

(54) СПИНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ШТАНГ

(57) Реферат:

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии. Изобретение обеспечивает повышение усилия сжатия соединительной штанги внутри захвата, приводящее к невозможности проворачивания изогнутой соединительной штанги внутри захвата, следствием чего является предотвращение ослабления фиксации и предотвращение ослабления стабилизации транспедикулярной системы фиксации. Устройство включает гайку, вворачиваемый в кость элемент и захват. Вворачиваемый в кость элемент содержит непосредственно вворачиваемую в кость часть с наружной винтовой резьбой, отделенную от оснащенной наружной резьбой головки выступом, имеющим многоугольную в плане форму с выпуклой обращенной в сторону головки частью с возможностью обеспечения функции опорной пяты. Захват содержит пару ветвей со сквозным отверстием в каждой ветви, образованных напротив друг друга, и соединенных связывающим отрезком, охватывающим в области изгиба соединительную штангу. Оснащенная наружной резьбой головка вворачиваемого в кость элемента пропущена через сквозные отверстия до упора в ветвь захвата выпуклой обращенной в сторону головки верхней части выступа, и на нее навинчена гайка с обеспечением сжатия ветвей захвата. Обращенная к гайке поверхность захвата выполнена выпуклой. Гайка оснащена контактирующей с ней юбкой. Связывающий отрезок захвата выполнен в области изгиба с уширением цилиндрической формы, которое имеет на стенке кольцеобразные выступы в форме гребешков, а по концам выполнено с дополнительными уширениями. 12 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к спинальным устройствам, преимущественно для соединительных штанг, используемых, в частности, в аппаратах-имплантатах, предназначенных для хирургического лечения пострадавших людей с острыми неосложненными закрытыми повреждениями позвоночника грудной и поясничной локализации, например, для проведения операций с задней внутренней стабилизацией позвоночника, обеспечивающих временную стабилизацию и разгрузку поврежденного позвоночника в течение определенного периода, необходимого для консолидации перелома.

ПРИМЕЧАНИЕ: термин “спинальный” является общепринятым термином в медицине, означающим “относящийся к позвоночнику” [1].

В настоящее время среди методов хирургического лечения пострадавших с травмами позвоночника получила распространение транспедикулярная стабилизация позвоночника.

При травмах позвоночника, а именно при переломе позвоночника или группы позвонков, например, пары позвонков, необходимо зафиксировать позвонки зоны повреждения. В результате того что зона повреждения при этом становится неподвижной, позвонки постепенно срастаются.

Основным элементом транспедикулярной фиксации позвоночника являются вворачиваемые в кость элементы, представляющие собой винты, которые внедряются в тела фиксируемых позвонков сзади, через ножки дуг позвонков, которые являются связующим звеном между телами позвонков и их задними отделами. Данная особенность анатомического строения позвонков позволяет хирургам в процессе транспедикулярной фиксации добиться стабилизации всех трех опорных колонн позвоночника. Надежная стабилизация всех трех колонн позвоночника при травмах делает транспедикулярную стабилизацию наиболее оптимальным в биомеханическом отношении методом временной хирургической стабилизации позвоночника. Сегментарный характер транспедикулярной фиксации предоставляет специалистам-вертебрологам возможность добиваться хорошей стабилизации только поврежденных отделов позвоночника без выключения из кинематической цепи позвоночного столба интактных позвоночных сегментов.

Технология транспедикулярной стабилизации позвоночника (транспедикулярной фиксации) складывается из нескольких этапов работы:

– внедрение в тела фиксируемых позвонков сзади, через ножки дуг, вворачиваемых в кости элементов

ПРИМЕЧАНИЕ: Обычно под термином “вворачиваемый в кость элемент” подразумевается “транспедикулярный винт”, то есть винт, используемый для транспедикулярной стабилизации позвоночника. Однако в общем случае под термином “вворачиваемый в кость элемент” могут подразумеваться, кроме винтов, другие заанкериваемые в кости элементы, которые могут быть использованы в контексте заявленного изобретения, например, выполненный с наружной винтовой резьбой заостренный стержень с крючком на конце, и т.д.;

– монтаж транспедикулярной системы фиксации;

– коррекция деформации позвоночника;

– стабилизация транспедикулярной системы фиксации;

– задний спондилодез.

На первом этапе вворачиваемые в кости элементы, представляющие собой, в частности, транспедикулярные винты, заанкеривают как в поврежденные позвонки, так и в соседние здоровые позвонки. В итоге образуется два ряда вворачиваемых в кость элементов (транспедикулярных винтов), продольные оси которых проходят под разными углами, то есть в каждом ряду оси вворачиваемых в кость элементов (транспедикулярных винтов) имеют различное положение в пространстве. На этапе коррекции деформации позвоночника поврежденные позвонки могут перемещаться хирургом путем перемещения вворачиваемых в кость элементов (транспедикулярных винтов), заанкеренных в них. В результате этого усиливается разнонаправленность осей вворачиваемых в кость элементов (транспедикулярных винтов) в каждом ряду относительно друг друга. Для стабилизации транспедикулярной системы фиксации головки вворачиваемых в кость элементов (транспедикулярных винтов) каждого ряда соединяют между собой соединительной штангой с затяжкой всех соединений. Монтируются две соединительные штанги. Вся система фиксации стабилизируется при помощи, по меньшей мере, одной поперечины, соединяющей две соединительные штанги между собой. Обычно одна поперечина используется при наличии от четырех до шести вворачиваемых в кость элементов (транспедикулярных винтов). Если транспедикулярная система фиксации включает больше вворачиваемых в кость элементов (транспедикулярных винтов), например восемь или десять, то устанавливается две поперечины.

Каждая соединительная штанга может быть изогнута по форме позвоночника. Как отмечалось выше, она фиксирует позвонки позвоночника до их сращивания и омоноличивания. Конкретные способы применения транспедикулярной системы фиксации различны. Однако они не относятся к заявляемому устройству и поэтому не описываются.

Заявитель считает необходимым обратить внимание на то обстоятельство, что в каждом ряду вворачиваемых в кость элементов (транспедикулярных винтов) соединительная штанга должна быть соединена со всеми головками вворачиваемых в кость элементов (транспедикулярных винтов), оси которых, как было отмечено выше, занимают различное положение в пространстве. Поэтому захваты, соединяющие головки вворачиваемых в кость элементов (транспедикулярных винтов) одного ряда с соединительной штангой этого ряда, должны обеспечивать вращение относительно трех пространственных осей координат. На решение данной проблемы направлено заявленное техническое решение.

Есть много спинальных устройств, различающихся как по конструкции, так и по форме, решающих данную задачу. Однако каждое из них имеет свои недостатки.

Например, соединительная штанга может проходить непосредственно через головку вворачиваемого в кость элемента (транспедикулярного винта) [2] или в конструкцию вводится промежуточный элемент, обеспечивающий поворот соединительной штанги относительно различных осей координат и фиксацию их под разным углом в таком положении [3]. Однако данные технические решения сложны либо по конструкции, либо в изготовлении, либо при использовании.

Известно спинальное устройство, преимущественно для соединительных штанг, включающее гайку, вворачиваемый в кость элемент, содержащий непосредственно вворачиваемую в кость часть с наружной винтовой резьбой, отделенную от оснащенной наружной резьбой головки выступом, имеющим многоугольную в плане форму с выпуклой обращенной в сторону головки частью с возможностью обеспечения функции опорной пяты, и захват, содержащий пару ветвей со сквозным отверстием в каждой ветви, образованных напротив друг друга и соединенных связывающим отрезком, охватывающим в области перегиба соединительную штангу, причем оснащенная наружной резьбой головка вворачиваемого в кость элемента пропущена через сквозные отверстия до упора в ветвь захвата выпуклой обращенной в сторону головки верхней части выступа и на нее навинчена гайка с обеспечением сжатия ветвей захвата [4].

Спинальное устройство, преимущественно для соединительных штанг, охарактеризованное в источнике [4], принято в качестве прототипа заявленного изобретения, поскольку является наиболее близким к нему по совокупности общих существенных признаков и достигаемому результату.

Недостатком известного технического решения является сравнительно небольшое усилие сжатия соединительной штанги внутри захвата (подробно данное обстоятельство будет пояснено ниже), приводящее к возможности проворачивания соединительной штанги внутри захвата, следствием чего является ослабление фиксации и ослабление стабилизации транспедикулярной системы фиксации (подробнее см. ниже пояснения к фиг.6).

Другим недостатком является сложность спинального устройства. Обязательным элементом устройства является сферический разрезной элемент, имеющий внутреннее цилиндрическое сквозное отверстие, в которое вставляется соединительная штанга. Сам сферический разрезной элемент вставляется в захват, причем для этого в захвате выполняется сферическая расточка. Наличие деталей сложной конструкции усложняет изготовление спинального устройства, его изготовление, его эксплуатацию и ремонт.

Кроме того, известное устройство характеризуется сложностью и неудобством пользования при проведении операции. Это выражается в том, что для затяжки захвата требуется закрутить гайку на полную высоту оснащенной наружной резьбой головки вворачиваемого в кость элемента.

Из описания патента не указано, осуществляется после проведения операции уменьшение высота торчащей из тела пациента головки каждого вворачиваемого в кость элемента (транспедикулярного винта) или не осуществляется, а если это происходит, то каким образом.

Целью изобретения является намерение найти техническое решение, характеризующееся повышенным усилием сжатия соединительной штанги внутри захвата, приводящее к невозможности проворачивания соединительной штанги внутри захвата, следствием чего является предотвращение ослабления фиксации и предотвращение ослабления стабилизации транспедикулярной системы фиксации. Другой целью является упрощение конструкции спинального устройства, а также его изготовления, эксплуатации и ремонта. Целью изобретения является также упрощение эксплуатации устройства и повышение удобство его пользования при проведении операции, в частности уменьшение времени на стабилизацию (затяжку) транспедикулярной системы фиксации.

Поставленная цель достигается тем, что в спинальном устройстве, преимущественно для соединительных штанг, включающем гайку, вворачиваемый в кость элемент, содержащий непосредственно вворачиваемую в кость часть с наружной винтовой резьбой, отделенную от оснащенной наружной резьбой головки выступом, имеющим многоугольную в плане форму с выпуклой обращенной в сторону головки частью с возможностью обеспечения функции опорной пяты, и захват, содержащий пару ветвей со сквозным отверстием в каждой ветви, образованных напротив друг друга и соединенных связывающим отрезком, охватывающим в области перегиба соединительную штангу, причем оснащенная наружной резьбой головка вворачиваемого в кость элемента пропущена через сквозные отверстия до упора в ветвь захвата выпуклой обращенной в сторону головки верхней части выступа и на нее навинчена гайка с обеспечением сжатия ветвей захвата, согласно изобретению обращенная к гайке поверхность захвата выполнена выпуклой с возможностью выполнения функции опорной пяты, а гайка оснащена контактирующей с ней юбкой.

Проведенные заявителем исследования показали высокую эффективность и удобство в пользовании заявленной конструкции.

Заявитель считает необходимым отметить, что были и другие варианты, однако они не достаточно эффективны и удобны в эксплуатации при проведении операции. Например, если разместить зону захвата соединительной штанги не в области перегиба связующего отрезка захвата, а на конце захвата, то зона охвата соединительной штанги захватом будет такова, что при проведении хирургом корригирующих действий при незажатом захвате всегда имеется опасность выхода соединительной штанги из зоны захвата. Поэтому при такой конструкции потребуется дополнительная деталь в виде рамки, которая не даст соединительной штанге выйти из зоны захвата во время проведения корригирующих действий, представляющих собой перемещение позвонков с введенными в них вворачиваемыми в кость элементами (транспедикулярными винтами), нарушенных в результате болезни или травмы, например, раздвинуть позвонки. Для этого хирург, когда захваты не зажимают соединительной штанги, на выступы вворачиваемых в кость элементов (транспедикулярных винтов) одевает ключи и при помощи их перемещает позвонки в нужное положение. После установки позвонков в требуемое положение хирург затягивает гайки, которые сжимают захваты, и фиксирует их положение на балках.

В отличие от приведенного в предыдущем абзаце варианта в заявленном спинальном устройстве соединительная штанга надежно удерживается внутри захвата с усилием, в четыре раза превышающим то, которое может быть развито в указанном варианте. При этом полностью исключается возможность выхода соединительной штанги из захвата. Поэтому отпадает необходимость в использовании дополнительной детали в виде рамки, которая не давала бы соединительной штанге выходить из зоны зажима во время проведения корригирующих действий. Все это повышает удобство пользования устройством, облегчает и упрощает работу хирурга при проведении операции.

Кроме того, заявитель считает необходимым выделить следующие развития и/или уточнения заявленной совокупности существенных признаков, относящихся к частным случаям выполнения или использования.

Желательно, чтобы обращенная к гайке поверхность захвата была бы выполнена сферической формы, а контактирующая с захватом поверхность юбки была бы выполнена конической или сферической формы. В результате этого обеспечивается поворот гайки с проходящим внутри нее вворачиваемым в кость элементом относительно захвата, например, при монтаже транспедикулярной системы фиксации.

Предпочтительно, чтобы обращенная в сторону головки часть выступа вворачиваемого в кость элемента была бы выполнена сферической формы, а сквозные отверстия каждой ветви захвата были бы выполнены конической формы, обращенными вершинами друг к другу. Такая конструкция позволяет осуществить поворот захвата относительно вворачиваемого в кость элемента. Дополнительное преимущество такой конструкции заключается в повышении удобства пользования устройством, чтобы хирург не терял времени на определение, какой стороной одевать захват на вворачиваемый в кость элемент (транспедикулярный винт).

Целесообразно, чтобы связывающий отрезок захвата был бы выполнен в месте изгиба с уширением цилиндрической формы. Это позволяет надежно охватить соединительную штангу. При этом желательно, чтобы уширение цилиндрической формы было бы выполнено расширяющимся по концам. Это позволяет использовать изогнутые соединительные штанги.

Для повышения надежности закрепления соединительной штанги внутри захвата предпочтительно, чтобы на стенках уширения цилиндрической формы были бы выполнены выступы, например, в форме гребешков.

Целесообразно, чтобы гайка и оснащенная наружной резьбой головка вворачиваемого в кость элемента были бы выполнены с наружными кольцевыми канавками, причем внутренняя поверхность отверстия гайки от одного ее торца до плоскости кольцевой канавки была бы выполнена гладкой с обеспечением срезания этой части гайки не выше кольцевой канавки на вворачиваемом в кость элементе.

Благодаря этому при затягивании гайки срезается верхняя часть гайки и она снимается с головки винта. После этого головка вворачиваемого в кость элемента (транспедикулярного винта) может быть отломана по плоскости кольцевой канавки. Это значительно облегчает работу хирурга и уменьшает время проведения операции.

Для дальнейшего облегчения работы хирурга и сокращения времени операции концевой участок оснащенной наружной резьбой головки вворачиваемого в кость элемента может быть выполнен гладким. В этом случае отпадает необходимость в нерациональном и непроизводительном завинчивании гайки.

Для облегчения вворачивания в кость вворачиваемого в кость элемента предпочтительно, чтобы непосредственно вворачиваемая в кость часть с наружной винтовой резьбой была бы выполнена цилиндрической формы, постепенно сужающейся на конечном участке и заканчивающейся острием, причем на конечном участке образована пара уступов, выполненных наклонно к продольной оси вворачиваемого в кость элемента под углом друг к другу и при этом нижняя часть уступов не доходила бы до оси вворачиваемого в кость элемента с образованием пары заходных режущих кромок, расположенных под углом друг к другу.

Предпочтительно, чтобы грани каждого уступа были бы расположены друг к другу под углом 90°.

В заключении данного раздела описания можно отметить, что важным преимуществом изобретения является то, что оно может быть реализовано на технологическом оборудовании, уже используемом в медицинской промышленности.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображена отдельно транспедикулярная система фиксации в сборе, аксонометрия (позвоночник, на котором закреплена транспедикулярная система фиксации, не изображен);

На фиг.2 изображено заявленное спинальное устройство в процессе сборки, аксонометрия.

На фиг.3 – то же, в собранном виде, аксонометрия.

На фиг.4 – то же, разрез А-А на фиг.3.

На фиг.5 – то же, сечение Б-Б на фиг.4 (вворачиваемый в кость элемент, а также соединительная штанга не показаны).

На фиг.6 изображена конструкция хомута по прототипу, поперечное сечение, с наложенной гайкой, в соответствии с заявленным устройством.

На фиг.7 изображена модификация заявленного спинального устройства в процессе сборки, аксонометрия.

На фиг.8 – то же, в собранном виде, аксонометрия.

На фиг.9 изображен вворачиваемый в кость элемент, аксонометрия.

На фиг.10 – то же, вид сбоку.

На фиг.11 – то же, сечение В-В на фиг.10.

На фиг.12 – то же, вид Г на фиг.10.

Спинальное устройство 1, преимущественно для соединительных штанг 2, включает гайку 3, вворачиваемый в кость элемент 4 и захват 5.

Для получения общего представления о месте установки спинального устройства и характере его работы на фиг.1 изображена в собранном виде транспедикулярная система фиксации 6, в котором использовано заявленное спинальное устройство. Транспедикулярная система фиксации 6 представляет собой пространственную конструкцию, основным элементом которой, как отмечено выше, являются вворачиваемые в кость элементы 4, представляющие собой винты, которые внедряются в тела фиксируемых позвонков сзади, через ножки дуг позвонков, которые являются связующим звеном между телами позвонков и их задними отделами (на фиг.1 позвонки не показаны).

При проведении операции сначала вворачиваемые в кости элементы 4, представляющие собой, в частности, так называемые транспедикулярные винты, заанкеривают как в поврежденные позвонки, так и в соседние здоровые позвонки. В итоге образуется два ряда вворачиваемых в кость элементов 4 (так называемых транспедикулярных винтов), продольные оси которых проходят под разными углами, то есть в каждом ряду оси вворачиваемых в кость элементов 4 (транспедикулярных винтов) имеют различное положение в пространстве. На этапе коррекции деформации позвоночника поврежденные позвонки могут перемещаться хирургом путем перемещения вворачиваемых в кость элементов 4 (транспедикулярных винтов), заанкеренных в них. В результате этого усиливается разнонаправленность осей вворачиваемых в кость элементов 4 (транспедикулярных винтов) в каждом ряду относительно друг друга. Для стабилизации транспедикулярной системы фиксации 6 головки 7 вворачиваемых в кость элементов 4 (транспедикулярных винтов) каждого ряда соединяют между собой соединительной штангой 2 с затяжкой всех соединений. Монтируется две соединительные штанги 2. Вся транспедикулярная система фиксации стабилизируется при помощи, по меньшей мере, одной поперечины 8, соединяющей две соединительные штанги 2 между собой. Обычно одна поперечина 8 используется при наличии от четырех до шести вворачиваемых в кость элементов 4 (транспедикулярных винтов). Если транспедикулярная система фиксации фиксации включает больше вворачиваемых в кость элементов 4 (транспедикулярных винтов), например восемь или десять, то устанавливается две поперечины 8.

Каждая соединительная штанга 2 может быть изогнута по форме позвоночника. Как отмечалось выше, транспедикулярная система фиксации 6 фиксирует позвонки позвоночника до их сращивания и омоноличивания. Конкретные способы применения транспедикулярной системы фиксации различны. Однако они не относятся к заявляемому устройству и поэтому не описываются.

Заявитель считает необходимым обратить внимание на то обстоятельство, что в каждом ряду вворачиваемых в кость элементов 4 (транспедикулярных винтов) соединительная штанга 2 должна быть соединена со всеми головками 7 вворачиваемых в кость элементов (транспедикулярных винтов) 4, оси которых занимают различное положение в пространстве. Поэтому спинальные устройства 1 и, в частности, их захваты 5, соединяющие головки 7 вворачиваемых в кость элементов (транспедикулярных винтов) 4 одного ряда с соединительной штангой 2 этого ряда должны обеспечивать вращение относительно трех пространственных осей координат.

Рассмотрим далее конкретную конструкцию заявленного спинального устройства 1 и отдельных его деталей.

Как отмечалось выше, спинальное устройство 1 содержит гайку 3, вворачиваемый в кость элемент 4 и захват 5.

В свою очередь вворачиваемый в кость элемент 4 включает непосредственно вворачиваемую в кость часть 9, отделенную от оснащенной наружной резьбой 10 головки 7 выступом 11, имеющим многоугольную в плане форму с выпуклой обращенной в сторону головки 7 частью 12 с возможностью обеспечения функции опорной пяты. При этом обращенная в сторону головки 7 часть 12 выступа 11 вворачиваемого в кость элемента 4 выполнена сферической формы. Оснащенная наружной резьбой 10 головка 7 вворачиваемого в кость элемента 4 выполнена с наружной кольцевой канавкой 13, которая предназначена для облегчения отделения части вворачиваемого в кость элемента 4 после проведения корригирующих действий (см. ниже). Следует отметить, что выступ 11 головки 7 образует многогранник под инструмент, например, гаечный ключ, для ввода в позвонок вворачиваемого в кость элемента 4.

Захват 5 содержит пару ветвей 14 и 15 со сквозными отверстиями 16 и 17 соответственно в каждой ветви, которые образованы напротив друг друга. Ветви 14 и 15 соединены связывающим отрезком 18, охватывающим в области изгиба 19 соединительную штангу 2. Одной из важнейших особенностей заявленного спинального устройства 1 является то, что обращенная к гайке 3 поверхность 20 ветви 14 захвата 5 выполнена выпуклой, например, сферической формы, с возможностью выполнения функции опорной пяты. Одной из особенностей заявленного устройства является то, что сквозные отверстия 16 и 17 каждой ветви 14 или 15 захвата 5 выполнены конической формы, обращенными вершинами друг к другу. Благодаря этому хирургу при монтаже транспедикулярной системы фиксации 6 не надо обращать внимание на то, какой стороной повернуть захват 5 спинального устройства 1. Для обеспечения надежного охвата соединительной штанги 2 захватом 5 связывающий отрезок 18 захвата 5 выполнен в области изгиба 19 с уширением 21 цилиндрической формы, образованными выемками 22 и 23 на каждой ветви в области изгиба 19. При этом уширение 21 цилиндрической формы может быть выполнено с дополнительным уширением 24 по концам, так как соединительная штанга 2 может иметь изогнутую форму. Для повышения надежности закрепления соединительной штанги 2 внутри захвата 5 спинального устройства 1 на стенках уширения 21 цилиндрической формы могут быть выполнены выступы 25, например, в форме “гребешков”. “Гребешки” создают большее удельное давление при зажиме соединительной штанги 2. Следует отметить, что диаметр уширения 21 немного больше диаметра соединительной штанги 2, что позволяет захвату 5 проходить через изогнутые участки соединительной штанги 2, величина изгиба которой определяется профилем позвоночного столба в зоне установки стержневой системы.

Гайка 3 содержит юбку 26, контактирующую с выполненной выпуклой поверхностью захвата 5, причем для этого нижняя поверхность юбки 26 может быть выполнена, например, конической или сферической формы. Наличие юбки является существенным признаком заявленного изобретения. Кроме того, гайка 3 может быть выполнена с наружной кольцевой канавкой 27, а внутри гладкой от поперечной плоскости этой кольцевой канавки до одного из ее торцов с обеспечением срезания верхней части гайки не выше кольцевой канавки 13 на вворачиваемом в кость элементе 4. Для этого площадь поперечного сечения гайки 3, проходящего через кольцевую канавку 27, рассчитана таким образом, чтобы происходил отрыв части гайки 3, расположенной выше кольцевой канавки 27 и не находящейся в контакте с наружной резьбой 10 головки 7 вворачиваемого в кость элемента 4 (транспедикулярного винта), с одновременным обеспечением необходимого усилия затяжки соединительной штанги 2. На практике при проведении операции это происходит следующим образом. Сначала хирург инструментом для завинчивания гайки, например, гаечным ключом, охватывает всю гайку по высоте и завинчивает ее. После этого поднимает гаечный ключ вверх вдоль оси так, чтобы гаечный ключ охватывал бы только часть гайки 3 напротив гладкой внутренней поверхности ее отверстия между поперечной плоскостью, проходящей через кольцевую канавку 27, и соответствующим торцом гайки 3. Затем прикладывает усилия к гаечному ключу и вращает его до момента среза верхней части гайки, которая затем удаляется. Обнажается концевая часть головки 7, называемый “технологический” кончик, который затем обламывается по наружной кольцевой канавке 13.

Как показано на фиг.4, смонтированное спинальное устройство 1 транспедикулярной системы фиксации 6 характеризуется тем, что оснащенная наружной резьбой 10 головка 7 вворачиваемого в кость элемента 4 пропущена через сквозные отверстия 16 и 17 ветвей 14 и 15 захвата 5 до упора в ветвь 15 захвата 5 выпуклой обращенной в сторону головки 7 верхней части 12 выступа 11 и на нее навинчена гайка 3 с обеспечением сжатия ветвей 14 и 15 захвата 5. Поскольку обращенная к гайке 3 поверхность 20 захвата 5 выполнена выпуклой с возможностью выполнения функции опорной пяты, а гайка 3 оснащена контактирующей с поверхностью 20 юбкой 26, то имеется возможность взаимного поворота захвата 5 и гайки 3 при монтаже транспедикулярной системы фиксации 6. При вращении гайки 3 происходит упругая деформация захвата 5, при этом захват 5 своей поверхностью охватывает соединительную штангу 2 и удерживает ее от перемещений.

Для повышения удобства пользования, облегчения внедрения вворачиваемого в кость элемента 4 в тело фиксируемого позвонка и сокращения времени на завинчивание гайки 3 при проведении операции концевой участок 28 оснащенный наружной резьбой 10 головки 7 вворачиваемого в кость элемента 4 может быть выполнен гладким, как это показано на фиг.7 – фиг.9. В этом случае вместо завинчивания гайки на всю высоту она сразу опускается по гладкому участку до места, где необходимо производить закручивание. Учитывая, что при проведении операции обычно необходимо закрутить гайки на шести вворачиваемых в кость элементах 4, данное усовершенствование значительно экономит силы и время хирурга. Кроме того, уменьшается машинное технологическое время на изготовление вворачиваемого в кость элемента 4.

Для дальнейшего облегчения внедрения вворачиваемого в кость элемента 4 в кость 29 вворачиваемый в кость элемент 4 имеет следующие конструктивные особенности (фиг.9-фиг.12). Непосредственно вворачиваемая в кость часть 9 с наружной винтовой резьбой вворачиваемого в кость элемента 4, оснащенная винтовой резьбой 30 на наружной поверхности, выполнена на основном участке 31 своей длины цилиндрической формы, переходящей на конечном участке 32 в конусообразную форму, заканчивающуюся острием 33. Таким образом, нижняя часть вворачиваемого в кость элемента 4 имеет резьбу, заходная часть которой имеет размер по диаметру меньше, чем внутренний ствол резьбы. Кроме того, на конечном участке 32 конусообразной формы образована пара уступов 34, выполненных наклонно к продольной оси вворачиваемого в кость элемента 4, и при этом нижняя часть обоих уступов не доходит до оси вворачиваемого в кость элемента 4 с образованием пары заходных режущих кромок 35, расположенных под углом друг к другу. Каждый уступ 34 имеет пару граней 36 и 37, расположенных под углом друг к другу, например, 90°. При этом задний угол 38 может быть равен, например, 10°.

Монтаж поперечины 8 осуществляется при помощи замка 39, устанавливаемого на соединительную штангу 2. Замок 39 содержит цилиндрообразный корпус, в нижней части которого выполнен фигурный паз 40, образованный перпендикулярно продольной оси цилиндрообразного корпуса замка 39 и предназначенный для размещения соединительной штанги 2. Кроме того, замок 39 имеет сквозное отверстие 41, выполненное перпендикулярно фигурному пазу 40. Сквозное отверстие 41 предназначено для вставления в него поперечины 8. В верхней части замок 39 имеет резьбовое отверстие 42, проходящее от наружной торцевой поверхности цилиндрообразного корпуса до сквозного отверстия 41, выходя в него. Резьбовое отверстие 42 предназначено для ввинчивания снаружи стопорного винта 43 с резьбой на наружной боковой поверхности. При монтаже на соединительную штангу 2 одевают замок 39, охватывая соединительную штангу 2 фигурным пазом 40 замка 39. Затем поперечину 8 вставляют в сквозное отверстие 41. После этого стопорный винт 43 вставляют в резьбовое отверстие 42 и начинают его вращать. При вращении стопорного винта 43 происходит стопорение поперечины 8 и замка 39 относительно соединительной штанги 2.

Использование заявленного спинального устройства 1 в транспедикулярной системе фиксации 6 производится следующим образом.

Сначала вворачиваемые в кость элементы 4 (транспедикулярные винты) вводят в тела позвонков через ножки дуг, используя электронно-оптический преобразователь (далее – ЭОП), а лучше компьютерный томограф (далее – КТ). Для этого используют специальный инструмент, например, гаечный ключ, которым охватывают имеющий многоугольную в плане форму выступ 11 головки 7 с последующим его вращением. Затем на соединительные штанги 2 одевают захваты 5. После этого захваты 5 вместе с соединительными штангами 2 устанавливают на головки 7 уже ввернутых в позвоночник вворачиваемых в кость элементов 4 (транспедикулярных винтов). На наружную резьбу 10 уже ввернутых вворачиваемых в кость элементов 4 (транспедикулярных винтов) навинчивают гайки 3 до контакта их юбок 26 с соответствующими захватами 5, не затягивая их.

Производят коррекцию деформаций позвоночника, используя удлиненные оснащенные наружной резьбой 10 головки 7, специальными репозиционными ключами. После чего стабилизируют всю транспедикулярную систему фиксации 6. Для этого затягивают гайки 3, вращая их за верхнюю часть, до обламывания их верхней части, которую удаляют. При этом гайка 3 сжимает захват 5, которая стопорит соединительную штангу 2 от перемещений. Затем специальным ключом обламывают верхнюю часть вворачиваемых в кость элементов 4 (транспедикулярных винтов).

Далее производят окончательную стабилизацию транспедикулярной системы фиксации 6. При этом для транспедикулярной системы фиксации, имеющей от 4 до 6 вворачиваемых в кость элементов 4 (транспедикулярных винтов), устанавливают как минимум одну поперечину 8 следующим образом.

Поперечину 8 вводят в сквозные отверстия 41 замков 39. В резьбовые отверстия 42 в верхней части замков 39 ввертывают стопорные винты 43 без затяжки.

Замки 39 на одной поперечине 8 устанавливают зеркально друг к другу на расстоянии, меньшем расстояния между соединительными штангами 2. Затем всю сборку вводят между остистыми отростками позвонков до уровня соединительных штанг 2, раздвигают замки 39, охватывая их фигурными пазами 40 соединительные штанги 2, и затягивают стопорные винты 43. При этом стопорный винт 43 своим кольцевым выступом на торце оказывает давление на поперечину 8, которая, перемещаясь вниз, зажимает соединительную штангу 2 в фигурном пазу замка 39.

Поперечное соединение поперечиной 8 в значительной степени повышает стабильность транспедикулярной системы фиксации 6.

Спинальное устройство изготавливается из сплавов титана или других материалов, например стали.

Изобретение позволяет значительно повысить надежность закрепления соединительной штанги 2 в захвате по сравнению с прототипом [4]. Это наглядно показано на фигуре 6. На данной фигуре позицией 44 обозначен захват по прототипу с ветвями 45 и 46 и с отверстиями 47 и 48, предназначенными для установки вворачиваемого в кость элемента (транспедикулярного винта), который для удобства чтения не изображен. Отверстие 49 предназначено для размещения соединительной штанги, которая также для удобства чтения не изображена. Также на фигуре показана гайка 50. Как наглядно видно из чертежа, при завинчивании гайки 50 происходит стягивание ветвей 45 и 46 и как результат сближение непосредственно примыкающих к ветвям частей связывающего участка 51, в результате чего происходит обжатие размещенной в отверстии 49 соединительной штанги. Очевидно, что величина усилия обжатия ограничена величиной зазора 52 между ветвями 45 и 46. Если гайка 50 закручена так, что ветви 45 и 46 коснулись друг друга, то дальнейшее повышение усилия обжатия практически невозможна. С другой стороны, чем меньше жесткость ветвей 45 и 46, тем меньшего усилия обжатия можно достичь в прототипе вследствие их прогиба. Обоих недостатков нет в заявленном изобретении в результате того, что оснащенная юбкой 26 гайка 3 охватывает одновременно и ветви и гайку, как это наглядно показано пунктирными линиями на фиг.6. При затягивании гайки происходит неограниченный рост величины усилия обжатия соединительной штанги.

Еще одно важнейшее преимущество заявленного спинального устройства заключается в том, что помимо возможности обеспечения очень высокого усилия обжатия при нем полностью предотвращается возможность выхода соединительной штанги 2 из зоны захвата соединительной штанги 2 захватом 5, т.е. абсолютная надежность закрепления соединительной штанги 2. Это вызвано тем, что соединительная штанга 2 размещена в области изгиба 19 захвата 5.

Изобретение было апробировано в следующих клиниках и больницах: Главный военный клинический госпиталь имени академика Н.Н. Бурденко, Институт скорой помощи имени Н.В. Склифосовского, Госпиталь ветеранов войн, ЦКБ Гражданской авиации, Московский областной научно-исследовательский клинический институт имени М.Ф. Владимирского (“МОНИКИ”), Кафедра травматологии и ортопедии Российского Университета Дружбы Народов (РУДН), Отделение нейрохирургии 19 клинической больницы Российской Медицинской Академии последипломного образования (РМАПО) г. Москва, в больницах города Москвы №№13, 19, 20, 31, 33, 36, 67, Камчатском военно-морском госпитале, в областных больницах городов Тулы, Рязани, Южно-Сахалинска. К настоящему времени проведено около 100 операций с использованием заявленного спинального устройства. Изобретение позволило надежно стабилизировать поврежденные сегменты поясничного отдела позвоночника, упростить и облегчить проведение операции, сократить время на ее проведение.

Изобретение можно эффективно использовать для проведения операций в аппаратах-имплантатах, предназначенных для хирургического лечения пострадавших людей с острыми неосложненными закрытыми повреждениями позвоночника грудной и поясничной локализации, например, для проведения операций с задней внутренней стабилизацией позвоночника, обеспечивающих временную стабилизацию и разгрузку поврежденного позвоночника в течение определенного периода, необходимого для консолидации перелома.

Преимуществом заявляемого спинального устройства является повышение надежности стабилизации транспедикулярной системы фиксации, упрощение и облегчение проведение операции, а также сокращение времени на ее проведение.

В целом резко снижается травматичность операции и улучшаются условия ее операции для хирурга.

Помимо приведенных вариантов изобретения возможны и другие многочисленные его модификации.

Все они охватываются приведенной далее заявителем формулой изобретения.

Источники информации

1. Современный словарь иностранных слов. М.: Русский язык, 1993 г., с.573.

2. Патент США №5486174, класс 606-61, опублик. 1995.

3. Патент США №5474551, класс 606-61, опублик. 1995.

4. Патент США №5938663, класс 606-61, опублик. 1999.

Формула изобретения

Спинальное устройство, преимущественно для соединительных штанг, включающее гайку, вворачиваемый в кость элемент, содержащий непосредственно вворачиваемую в кость часть с наружной винтовой резьбой, отделенную от оснащенной наружной резьбой головки выступом, имеющим многоугольную в плане форму с выпуклой обращенной в сторону головки частью с возможностью обеспечения функции опорной пяты, и захват, содержащий пару ветвей со сквозным отверстием в каждой ветви, образованных напротив друг друга и соединенных связывающим отрезком, охватывающим в области изгиба соединительную штангу, причем оснащенная наружной резьбой головка вворачиваемого в кость элемента пропущена через сквозные отверстия до упора в ветвь захвата выпуклой, обращенной в сторону головки верхней части выступа и на нее навинчена гайка с обеспечением сжатия ветвей захвата, обращенная к гайке поверхность захвата выполнена выпуклой, а гайка оснащена контактирующей с ней юбкой, и, кроме того, связывающий отрезок захвата выполнен в области изгиба с уширением цилиндрической формы, отличающееся тем, что уширение цилиндрической формы имеет на стенке кольцеобразные выступы в форме гребешков, а по концам выполнено с дополнительными уширениями.

РИСУНКИ