СТЕРЕОТАКСИЧЕСКИЙ АППАРАТ

Предложение относится к медицинской технике и используется в нейрофизиологии, хирургии и ветеринарии.
Устройство предназначено для фиксации позвоночника при проведении стереотаксических исследований и хирургических операций на спинном мозге.
Известно серийно выпускаемое устройство для фиксации позвоночника животных (Установка стереотаксическая СЭЖ-3, Киев, 1972) со средствами фиксации, расположенными на многочисленных вертикальных стойках, что затрудняет доступ к различным частям туловища и отделам исследуемого спинного мозга животного.
Известно устройство, содержащее горизонтально расположенную раму, поперечные элементы которой присоединены с возможностью перемещения вдоль продольных элементов рамы со средствами фиксации, закрепленными снизу на поперечных элементах рамы (Альбертин С.В. Патент RU 2229857 от 10.06.2004). Устройство существенно расширяет оперативные и операционные возможности при стереотаксической фиксации позвоночника.
Известно также устройство для стереотаксичевкой фиксации позвоночника (Альбертин С.В., Головачева И.П. Патент RU №45920 от 10.12.2004 - прототип устройства), содержащее разъемную несущую раму, поперечные элементы которой присоединены с возможностью перемещения вдоль продольных элементов рамы, лоток для размещения туловища, опорные стойки и средства фиксации, которые закреплены снизу на поперечных элементах рамы и выполнены в виде зажима тазовых костей, зажима остистого отростка и зажимов тел позвонков, закрепленных с возможностью продольного и поперечного перемещения, продольный элемент рамы имеет фасонный профиль, на концах поперечных элементов предусмотрены ответные фасонные пазы, а торцевые концы продольных элементов рамы снабжены осевыми цилиндрическими проточками, при этом устройство снабжено опорным основанием, которое выполнено в виде рамы,
оснащенной продольными и поперечными планками, закрепленными на раме с возможностью их передвижения, лоток выполнен съемным, с возможностью закрепления на опорном основании, а продольные элементы несущей рамы и опорного основания снабжены сквозными отверстиями для крепления опорных стоек устройства, при этом лоток оснащен боковыми вырезами, а опорные стойки снабжены резьбой и поджимными гайками для фиксации положения несущей рамы, опорного основания и лотка на опорных стойках устройства.
Устройство обеспечивает стереотаксическую фиксацию позвоночника при свободном доступе к брюшной поверхности и конечностям фиксированного животного.
Вместе с тем указанное устройство имеет следующие ограничения:
1. Устройство не обеспечивает точной фиксации позвоночника в соответствии с естественными анатомическими (кифоз, лордоз) и патологическими (сколиозы) изгибами позвоночника, что затрудняет иммобилизацию, хирургическое лечение и послеоперационную реабилитацию животных с травмами позвоночника.
2. Устройство не позволяет осуществлять фиксацию животных различных видов и размеров без применения набора элементов фиксации, специально изготовленных для конкретно используемого объекта исследования.
3. Устройство не позволяет эффективно осуществлять репозицию поврежденных позвонков и проводить декомпрессию спинного мозга и его проводящих путей при травмах позвоночника вследствие отсутствия необходимых степеней свободы при установке элементов фиксации.
4. Устройство не обеспечивает совместного использования со стандартными головодержателями, выпускаемых различными фирмами, без изготовления набора зажимов соответствующих размеру рамы применяемого головодержателя.
5. Устройство не обеспечивает возможности точной регулировки положения фиксируемых позвонков и отделов позвоночника при проведении хирургических операций, а также проведение процедуры вытяжения позвоночника при лечении и реабилитации животных с травмами спинного мозга.
Цель предложения - расширение оперативных возможностей устройства путем расширения оперативного и операционного подходов к исследуемому объекту при
расширении класса решаемых устройством задач, а также создание оптимальных условий для исследования, хирургического и послеоперационного лечения животных в условиях продолжительной иммобилизации в стереотаксическом аппарате.
Сущность предлагаемого стереотаксического аппарата, содержащего разъемную несущую раму, поперечные элементы которой присоединены с возможностью перемещения вдоль продольных элементов рамы, лоток для размещения туловища, опорные стойки и средства фиксации, которые закреплены снизу на поперечных элементах рамы и выполнены в виде зажима тазовых костей, зажима остистого отростка и зажимов тел позвонков, закрепленных с возможностью продольного и поперечного перемещения, продольный элемент рамы имеет фасонный профиль, на концах поперечных элементов предусмотрены ответные фасонные пазы, а торцевые концы продольных элементов рамы снабжены осевыми цилиндрическими проточками, при этом аппарат снабжен опорным основанием, которое выполнено в виде рамы, оснащенной продольными и поперечными планками, закрепленными на раме с возможностью их передвижения, лоток выполнен съемным, с возможностью закрепления на опорном основании, а продольные элементы несущей рамы и опорного основания снабжены сквозными отверстиями для крепления опорных стоек аппарата, при этом лоток оснащен боковыми вырезами, а опорные стойки снабжены резьбой и поджимными гайками для фиксации положения несущей рамы, опорного основания и лотка на опорных стойках аппарата, отличающееся тем, что зажим тазовых костей, зажим остистого отростка и зажимы тел позвонков выполнены разъемными, состоящими из трех составных элементов: несущей каретки, зажима соответствующего назначения и сочленяющих их стержней, при этом сочленяющие стержни выполнены фигурными с возможностью осевого передвижения и поворота, а концевые части зажимов и несущих кареток снабжены проточками для установки сочленяющих стержней и винтов фиксации.
Сущность предлагаемого устройства также в том, что несущие каретки снабжены сквозными, соосно-расположенными цилиндрическими проточками для
установки винта, оснащенного стопором и ходовыми гайками, вращение которых обеспечивает плавное перемещение кареток.
На фиг.1 изображено предлагаемое устройство в аксонометрии, где
1 - нацеливатель электродов.
2 - продольные элементы несущей рамы устройства, служащие направляющими для передвижения поперечных элементов рамы и нацеливателя электродов.
3 - поперечные разъемные элементы рамы устройства, несущие зажимы тел позвонков, тазовых костей и остистого отростка позвонка (конструкцию разъемных элементов зажимов см. на фиг.2)
4 - опорные стойки
5 - опорное основание
6 - продольные планки опорного основания
7 - поперечные планки опорного основания
8 - лоток
9 - боковые вырезы лотка
10 - поджимные гайки
11 - осевые проточки
12 - стержни для стыковки устройства со стандартным головодержателем
13 - винты фиксации
На фиг.2 изображена схема сочленения разъемных элементов зажимов позвоночника стереотаксического аппарата, где
14 - каретка для передвижения поперечных элементов рамы с зажимами позвоночника
15 - корпус зажима позвоночника
16 - сочленяющие стержни
17, 18, 19 - профильные элементы прижима остистого отростка позвонка, тел позвонков и тазовыхкостей
20 - фигурные пазы для крепления каретки к продольным элементам рамы стереотаксического аппарата
21 - проточки для сочленения несущих кареток с зажимами позвоночника
22 - сквозные осевые проточки для плавного перемещения кареток
23 - винты прижима остистого отростка позвоночника и тазовых костей
24 - винты фиксации
На фиг.3 изображена схема консольного крепления держателей тел позвонков
25 - корпус зажима тел позвонков
26 - вилка зажима тел позвонков
27 - продольный вырез для перемещения вилки зажима тел позвонков
28 - консоль
29 - винт крепления сочленяющего стержня 16
30 - винт фиксации вилки зажима тел позвонков на консоли
31 - проточка для установки сочленяющего стержня 16
32 - поджимная гайка
На фиг.4 дано схематическое изображение механизма плавного перемещения несущих кареток 14, где
33 - винт, расположенный в сквозных осевых проточках 22 несущих кареток
34 - стопор
35 - ходовые гайки кареток (стрелки показывают направление движения ходовых гаек и кареток).
Устройство стереотаксического аппарата изображено на фиг.1, 2, 3, 4, где продольные элементы 2 несущей рамы, опорное основание 5 и лоток 8 устройства закрепляются поджимными гайками 10 на четырех опорных металлических стойках 4, которые устанавливаются в сквозные отверстия опорного основания, боковые вырезы 9 лотка и сквозные отверстия продольных элементов 2 несущей рамы устройства, служащих направляющими для передвижения поперечных элементов 3 несущей рамы и нацеливателя электродов 1. Опорное основание 5 выполнено в виде рамы, оснащенной продольными 6 и поперечными 7 планками с возможностью взаимного передвижения, которые крепятся на опорном основании винтами фиксации 13, установленными в прорезях опорного основания устройства. Торцевые концы продольных элементов 2 несущей рамы устройства снабжены проточками 11 для размещения металлических стержней 12, которые оснащены
шлемом-гамаком для крепления головы животного, или служат в качестве стыковочных стержней для механического сочленения устройства со стандартным стереотаксическим головодержателем (для упрощения эти элементы на схеме не показаны). На поперечных элементах 3 устройства размещены разъемные элементы фиксации позвоночника, состоящие из несущих кареток 14, сочленяющих стержней 16 и корпуса зажима позвоночника 15 с профильными элементами прижима остистого отростка грудного позвонка 17, тел позвонков 18 и тазовых костей 19. Сочленяющие стержни 16 выполнены фигурными с возможностью осевого передвижения и поворота. Концевые части корпуса зажимов и несущих кареток снабжены проточками 21 для установки сочленяющих стержней 16 и винтов фиксации 24. Корпус зажима тел позвонков 25 имеет продольный вырез 27 и крепится к несущей консоли с помощью винта 30 и гайки 32 с возможностью передвижения относительно несущей консоли 28. Несущие каретки 14 также снабжены сквозными соосно-расположенными цилиндрическими проточками 22 для установки винта 33, который оснащен стопором 34 и ходовыми гайками 35, вращение которых обеспечивает плавное перемещение кареток.
Устройство работает следующим образом (фиг.1, 2, 3, 4).
Туловище подопытного животного, подготовленного к фиксации, укладывается на продольные 6 и поперечные планки 7 опорного основания 5 устройства. Голова подопытного животного мягко фиксируется в плоскости рамы устройства с помощью шлема-гамака и упора для зубов, закрепленных на металлических стержнях, установленных в проточки продольных элементов 2 устройства. Зажимами, установленными на поперечных элементах 3 несущей рамы устройства фиксируются остистый отросток грудного позвонка 17, тазовые кости 19 и тела позвонков 18, выбранных экспериментатором для исследования, или оперативного лечения соответствующего отдела спинного мозга. Фиксацию позвоночника в требуемом положении осуществляют путем передвижения несущих кареток 14 на продольных элементах 2 рамы устройства, осевым передвижением и поворотом сочленяющих фигурных стержней 16 и профильных зажимов 17, 18, 19, а также перемещением вилок зажимов тел позвонков 26 относительно несущей консоли 28. Плавное
перемещение кареток 14 обеспечивается вращением ходовых гаек 35. Этот механизм регулировки особенно удобен при репозиции позвонков и осуществлении процедуры вытяжении позвоночника.
Для обеспечения доступа к брюшному отделу туловища и конечностям животного лоток 8 снимают. Размер и местоположение окон, открывающих свободный доступ к требуемым отделам туловища определяются передвижением продольных 6 и поперечных планок 7 опорного основания, положение которых на раме опорного основания фиксируется винтами 13. Выведение верхних концов опорных стоек 4 за пределы несущей рамы устройства позволяет поворачивать конструкцию устройства на 180 градусов, обеспечивая таким образом свободный доступ к брюшному отделу туловища фиксированного животного не только снизу, но и сверху.
Устройство обеспечивает возможность проведения регулярной дозированой двигательной нагрузки для поддержания в нормальном функциональном состоянии мышечной, дыхательной и сердечно-сосудистой систем оперированного животного с помощью экспериментатора, или проводить активный тренинг автоматически с помощью тредбана, размещаемого под опорным основанием 5 устройства.
Устройство может использоваться совместно со стандартными стереотаксическими головодержателями. Выполнение зажимов разъемными (раздвижными) позволяет сочленять предлагаемый стереотаксический аппарат с головодержателями, рамы которых имеют разный размер. Продольные элементы 2 рамы устройства сочленяются с рамой используемого головодержателя с помощью стыковочных стержней 12 и винтами 13. Голова подопытного животного при этом жестко фиксируется в стандартном головодержателе, что позволяет проводить исследование требуемых отделов спинного мозга и различных структур головного мозга в единой системе стереотаксических координат.
ПРЕИМУЩЕСТВА СТЕРЕОТАКСИЧЕСКОГО АППАРАТА
1. Аппарат обеспечивает фиксацию позвоночника в оптимальном положении в соответствии с естественными анатомическими (кифоз, лордоз), или патологическими (сколиозы) изгибами позвоночника, что обеспечивает успешное лечение и послеоперационную реабилитацию при травмах позвоночника. Данное
преимущество достигается за счет введения новых узлов - разъемных зажимов тазовых костей, остистого отростка и тел позвонков, состоящих из несущей каретки, элемента фиксации и сочленяющих их стержней, которые выполнены фигурными с возможностью осевого передвижения и поворота.
2. Аппарат позволяет осуществлять фиксацию животных различных видов и размеров без применения набора элементов фиксации, специально изготовляемых для конкретно используемого объекта исследования. Данное преимущество достигается за счет введения новых узлов - разъемных зажимов тазовых костей, остистого отростка и тел позвонков, состоящих из несущей каретки, элемента фиксации и сочленяющих их стержней.
3. Аппарат позволяет эффективно осуществлять репозицию поврежденных позвонков и проводить декомпрессию спинного мозга и его проводящих путей при травмах позвоночника в результате введения необходимых степеней свободы при установке элементов фиксации. Данное преимущество достигается за счет введения новых узлов - разъемных зажимов тазовых костей, остистого отростка и тел позвонков, состоящих из несущей каретки, элемента фиксации и сочленяющих их стержней, которые выполнены фигурными с возможностью осевого передвижения и поворота.
4. Устройство обеспечивает совместное использование со стандартными головодержателями без изготовления набора зажимов соответствующих размеру рамы применяемого головодержателя. Данное преимущество достигается за счет введения новых узлов - разъемных зажимов тазовых костей, остистого отростка и тел позвонков, состоящих из несущей каретки, элемента фиксации и сочленяющих их стержней.
5. Аппарат обеспечивает возможность точной регулировки положения фиксируемых позвонков и отделов позвоночника при проведении хирургических операций, а также проведение процедуры вытяжения позвоночника при лечении и реабилитации животных с травмами спинного мозга. Данное преимущество достигается за счет введения новых узлов - разъемных зажимов тазовых костей, остистого отростка и тел позвонков, состоящих из несущей каретки, элемента
фиксации и сочленяющих их стержней, которые выполнены фигурными с возможностью осевого передвижения и поворота, а также за счет того, что несущие каретки снабжены сквозными, соосно-расположенными цилиндрическими проточками для установки винта, оснащенного стопором и ходовыми гайками, вращение которых обеспечивает плавное перемещение кареток.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Установка стереотаксическая для микроэлектродных исследований СЭЖ-3. Паспорт СЭЖ-3-00.00.000 ПС., Киев, Изд-во Реклама, 1972.
2. Альбертин С.В. Устройство для фиксации животных. Патент RU №2229857, приоритет от 17.12.2001 г.
3. Альбертин С.В., Головачева И.П. Устройство для иммобилизации позвоночника. Патент RU №45920, приоритет от 10.12.2004 г (прототип).