УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЕНТРАЛЬНОГО СПОНДИЛОДЕЗА

Полезная модель относится к медицинской технике, используемой в травматологии, ортопедии и вертебрологии. Данное техническое решение может быть использовано при хирургических вмешательствах на передних отделах позвоночника, включающих выполнение резекции тела позвонка.
Проблема лечения неосложненной и осложненной травм грудного и поясничного отделов позвоночника остается одной из наиболее обсуждаемых в современной вертебрологии. Анатомические и биомеханические особенности указанных отделов позвоночника ведут к тому, что переломы грудных и поясничных позвонков составляют наибольшую группу (до 55%) от всех повреждений позвоночного столба. В настоящее время хирургическое вмешательство является методом выбора при лечении неосложненных и осложненных оскольчатых переломов грудного и поясничного отделов позвоночника. Наиболее патогенетически и биомеханически обоснованным методом хирургического лечения, обеспечивающим оптимальное восстановление нормальной анатомии позвоночного столба и позвоночного канала, является передний межтеловой спондилодез [Макаров А.Б., Сергеев К.С., Гузеев В.В. и др. Модифицированный фиксатор для переднего спондилодеза при оскольчатых переломах грудного и поясничного отделов позвоночника // Хирургия позвоночника. 2012. №2. С. 16-23]. При использовании данного метода лечения наблюдается более высокая частота костных сращений, чем при задних методиках. В ряде публикаций даются результаты до 96% успешных сращений. На фоне этого передний межтеловой спондилодез имеет еще ряд преимуществ. При его выполнении трансплантат устанавливается под нагрузкой в зоне переднего и среднего опорных столбов позвоночника. Эта часть несет 80% нагрузки позвоночного сегмента и обеспечивает 90% костной поверхности между позвонками. Передний межтеловой спондилодез способен восстановить высоту межтелового промежутка, поясничный лордоз, опосредованно расширить межпозвонковые отверстия, то есть восстановить нормальные анатомические параметры позвоночного двигательного сегмента.
Известны различные конструкции металлических телозамещающих имплантатов для переднего межтелового спондилодеза, которые можно разделить на две группы, указанные ниже.
- Устройства, предназначенные для реклинации в позвоночном двигательном сегменте, выполненные в виде цилиндров - либо с сетчатой боковой поверхностью [патенты RU на полезные модели №108957, 110980, 113469], либо из пористого никелида титана с выступами сверху и снизу для фиксации положения конструкции [авторское свидетельство SU на изобретение №1526675, патенты RU на изобретения №2102934, 2133595]. Стабилизирующие возможности таких систем недостаточны для сохранения интраоперационной коррекции сагиттального баланса. При их использовании нередко необходимо проводить дополнительную фиксацию сегмента вентральными пластинами или транспедикулярными системами.
- Конструкции, позволяющие стабилизировать позвоночный двигательный сегмент без использования дополнительной фиксации благодаря интеграции цилиндрообразного или параллелепипедообразного тела с вентральной пластиной [патент RU на изобретение №2321377]. Данные конструкции выполняются также с механизмом раздвижения [Нехлопочин А.С., Швец А.И., Нехлопочин С.Н., Шаповалов В.Д. Шкала оценки конструктивных параметров и функциональных возможностей телозамещающих эндопротезов для переднего спондилодеза // Вестник ВГМУ. 2016. Т. 15, №2. С. 67-76], обеспечивая изменение высоты элемента, устанавливаемого между телами позвонков. Механизм раздвижения может быть расположен внутри полости телозамещающего имплантата или на его наружной поверхности.
Однако все вышеуказанные конструкции могут быть установлены только через передний доступ, при выполнении которого необходимо выделение и отведение подвздошных сосудов, что несет риск их повреждения, возникновения тромбоза вен в послеоперационном периоде. Передний доступ также сопровождается повреждением мышц передней брюшной стенки, что может приводить к развитию грыж. В настоящее время передний межтеловой спондилодез, как правило, осуществляется в сочетании с задней стабилизацией позвоночника, что увеличивает время, травматичность и риск операционных осложнений.
Проанализировав имеющиеся на рынке или описанные в литературе телозамещающие конструкции для выполнения переднего межтелового спондилодеза, нами не было обнаружено устройств, конструктивные особенности которых позволили бы устанавливать их через задний доступ, сокращая травматичность проводимого хирургического вмешательства и риск возникновения серьезных послеоперационных осложнений, связанных с повреждением корешков нервов и спинного мозга. В связи с этим за наиболее близкий аналог можно принять любую из вышеописанных конструкций: либо цилиндр с сетчатой боковой поверхностью, либо устройство с раздвижным механизмом. Все эти устройства имеют по несколько технических признаков, совпадающих с заявляемой конструкцией.
Задачей заявляемой полезной модели является разработка устройства, позволяющего провести его установку в зону переднего и среднего опорных столбов позвоночника через задний доступ, не травмируя корешки нервов и спинной мозг, с обеспечением заполнения большего объема центральной части внутренней полости, образованной после удаления поврежденного тела позвонка с целью уменьшения риска миграции конструкции в послеоперационном периоде.
Сущность заявляемой полезной модели характеризуется тем, что устройство для вентрального спондилодеза состоит из трех цилиндров разного диаметра с сетчатыми боковыми поверхностями, телекоспически сочленяющихся между собой с возможностью обеспечения изменения высоты устройства путем раздвижения двух внутренних цилиндров в противоположные стороны - вверх и вниз посредством выполнения последних разомкнутыми, образуя зазоры, на одной из торцевых стенок которых с противоположных сторон выполнены разнонаправленные зубья, входящие в зацепление с зубьями вращающего элемента по типу колеса, закрепленного в боковой стенке внешнего цилиндра в его центральной части и имеющего с его внешней стороны выемку под приводящее колесо в движение отвертку и под стопорный элемент, соответствующий по форме и размерам внутренней полости выемки, причем для исключения перекоса цилиндров относительно друг друга во время движения на внутренней боковой стенке внешнего цилиндра, напротив вращающего элемента выполнен опорный выступ, последовательно огибаемый боковыми стенками внутренних цилиндров с обеспечением их скольжения вдоль него.
Технический результат заявляемой полезной модели.
Совокупность конструктивных особенностей заявляемого изделия позволяет осуществить передний межтеловой спондилодез, являющийся наиболее эффективным хирургическим лечением, включающем необходимость резекции тела позвонка, только через один доступ - задний, обеспечивая значительное снижение риска возникновения послеоперационных осложнений, сокращение реабилитационного периода и возникновение возможности проведения дополнительной задней стабилизации позвоночника посредством, например, транспедикулярной системы. Такой технический прием как выполнение устройства в виде трех телескопически сочленяющихся складывающихся друг в друга цилиндров, позволяет уменьшить размер конструкции во время ее установки до минимума, обеспечив введение имплантата в сложенном виде, проведя через задний отдел позвоночника, исключая возможность травмирования корешков нервов и спинного мозга, что могло бы привести к серьезным послеоперационным осложнениям, в том числе, и параличу. Вид применяемого механизма раздвижения и его компактность за счет выполнения в области около боковой стенки внешнего цилиндра и в боковых стенках внутренних цилиндров позволяет освободить центральную часть всех трех цилиндров для размещения внутри имплантата наибольшего количества костного наполнителя, что повышает опороспособность установленного изделия, снижает риск его миграции и обеспечивает формирование полноценного костного блока. Изготовление цилиндров из сетчатой структуры способствует васкуляризации наполнителя и инициации процессов остеогенеза через отверстия в их боковых стенках. Частичное отсутствие боковых стенок внутренних цилиндров в виде продольных вырезов в зоне механизма раздвижения может быть использовано для добавления наполнителя в телозамещающий имплантат после его установки.
Заявляемая полезная модель поясняется с помощью Фиг., на которых изображено: на Фиг. 1 - поперечное сечение устройства в раздвижном состоянии вдоль его продольной оси; на Фиг. 2 - вид устройства сверху; на Фиг. 3 - вид устройства, установленного в межтеловое пространство позвоночника, сбоку; на Фиг. 4 - вид устройства установленного в межтеловое пространство позвоночника, сзади. На Фиг. 1-4 позициями 1-12 обозначены:
1 - внешний цилиндр;
2 - внутренний цилиндр меньшего диаметра;
3 - внутренний цилиндр большего диаметра;
4 - зазор во внутреннем цилиндре меньшего диаметра;
5 - зазор во внутреннем цилиндре большего диаметра;
6 - зубья внутренний цилиндр меньшего диаметра;
7 - зубья внутренний цилиндр большего диаметра;
8 - вращающий элемент;
9 - зубья вращающего элемента;
10 - выемка вращающего элемента;
11 - стопорный элемент;
12 - опорный выступ.
Устройство для вентрального спондилодеза состоит из трех цилиндров 1, 2, 3 разного диаметра с сетчатыми боковыми поверхностями, телекоспически сочленяющихся между собой с возможностью обеспечения изменения высоты устройства путем раздвижения двух внутренних цилиндров 2, 3 в противоположные стороны - вверх и вниз. Для обеспечения выхода внутренних цилиндров 2, 3 за пределы внешнего 1 со стороны его торцевых сторон внутренние цилиндры 2, 3 выполнены разомкнутыми, образуя зазоры 4, 5, на одной из торцевых стенок которых с противоположных сторон имеются разнонаправленные зубья 6, 7, входящие в зацепление с зубьями 9 вращающего элемента 8 по типу колеса, закрепленного в боковой стенке внешнего цилиндра 1 в его центральной части и имеющего с его внешней стороны выемку 10 под приводящее колесо в движение отвертку и под стопорный элемент 11. Последний соответствует по форме и размерам внутренней полости выемки 10. Для исключения перекоса цилиндров 1, 2, 3 относительно друг друга во время движения на внутренней боковой стенке внешнего цилиндра 1, напротив вращающего элемента 8 выполнен опорный выступ 12, последовательно огибаемый боковыми стенками внутренних цилиндров 2, 3 с обеспечением их скольжения вдоль него.
Устройство для вентрального спондилодеза используют следующим образом.
В положении больного на животе производят разрез кожи и подкожной клетчатки с апоневрозом в проекции остистых отростков поврежденного, а также выше и ниже смежных с ним позвонков. Выполняют скелетирование задних структур позвоночника (остистые отростки, дуги, суставные отростки) до поперечных отростков. При наличии ранее имплантированной (поврежденной) дорзальной металлоконструкции осуществляют ее удаление. В точках Рой-Камилла (основание верхнего суставного отростка) острым шилом производят первичную зарезку (в ножке позвонка) глубиной 1-1,5 см, затем резьбовым метчиком формируют каналы для транспедикулярных винтов. Проверяют сохранность медиальных стенок сформированных каналов. Последовательно осуществляют установку двух пар транспедикулярных винтов в тела позвонков смежных с поврежденным, симметрично слева и справа. В случае, когда предварительно удаляют ранее имплантированную транспедикулярную систему, винты устанавливают в старые каналы. Далее путем выкусывания и выпиливания осуществляют широкую ляминэктомию, заключающуюся в последовательном удалении остистого отростка, дуги и суставных отростков (верхних и нижних) поврежденного позвонка, а также нижних суставных отростков вышележащего смежного позвонка. Вычленяют и удаляют путем выкусывания поперечные отростки поврежденного позвонка. Ножки резецируют путем выпиливания до тела позвонка с обеспечением отвода корешков на место резецированных ножек. После смещения корешков медиально, тело поврежденного позвонка пропиливают бором на уровне ножек симметрично с обеих сторон таким образом, чтобы пропил имел вид клина открытого кзади. Оба пропила соединяют в медиальной части позвонка с образованием полости, стенками которой являются: с боков -латеральные замыкательные пластины позвонка, спереди - вентральная замыкательная пластина, сзади - задняя часть позвонка, прилежащая к задней продольной связке, сверху и снизу - замыкательные пластины, прилежащие к межпозвонковым дискам. Далее боковые и передние костные стенки прокусывают, а заднюю часть позвонка отслаивают от продольной связки, проваливая в полость пропила. Начинают осуществление коррекции положения позвоночного двигательного сегмента, для чего имплантированные ранее винты соединяют штангами и с помощью специального вспомогательного инструментария выполняют корригирующий маневр, заключающийся в зависимости от вида деформации позвоночника в той или иной плоскости в проведении либо реклинации, либо редукции, дистракции или деротации. Область пропила раскрывают и смежные диски вместе со смежными с ними оставшимися частями поврежденного позвонка разводят. После этого одну штангу снимают и после смещения корешка нерва осуществляют резекцию оставшихся частей тела и смежных дисков сначала с одной стороны, затем с другой, после смены фиксирующей штанги. Смещают один из корешков нерва с одной из боковых сторон позвоночного столба, продвигая заявляемое устройство в сложенном виде в образованную после удаления поврежденного позвонка полость. Устанавливают его в зоне переднего и среднего опорных столбов позвоночника таким образом, чтобы его торцевые поверхности были обращены в стороны смежных позвонков, то есть вверх и вниз, а выемка находилась сбоку позвоночного столба с обеспечением подхода к ней. Посредством отвертки, рабочую часть которой вставляют в выемку, приводят в движение вращающий элемент. Во время движения последнего его зубья входят в сцепление с зубьями внутренних цилиндров, перемещая их за пределы внешнего цилиндра. Колесо вращают до упора торцевых поверхностей внутренних цилиндров в смежные позвонки, жестко заклинивая имплантат между их телами. Фиксируют положение цилиндров путем установки в выемку стопорного элемента. Полость имплантата под давлением заполняют остеозамещающим материалом, например, пастой из гидроксиапатитов. Устанавливают вторую фиксирующую штангу. После дренирования рану послойно ушивают.
Пример. Заявляемая полезная модель реализована в экспериментальном образце. Создана модель позвонка, на которой было подтверждено, что найденные конструктивные усовершенствования оправдывают свою конструктивную целесообразность.