УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ НАВИГАЦИОННОЙ РЕФЕРЕНТНОЙ РАМКИ ПРИ ЗАКРЫТЫХ ХИРУРГИЧЕСКИХ ВМЕШАТЕЛЬСТВАХ НА ПОЗВОНОЧНИКЕ

Полезная модель относится к медицине, а именно к нейрохирургии, травматологии, вертебрологии, и может быть использована при выполнении закрытых малоинвазивных хирургических вмешательствах на позвоночнике разного типа. Данное техническое решение обеспечивает возможность точного проведения инструментов и имплантантов через кожу и подлежащие мягкие ткани к позвоночнику под контролем интраоперационной оптической 3D-компьютерно-томографической (КТ) навигации.
Известно неинвазивное средство для позиционирования навигационной референтной рамки, применяемой при интраоперационной КТ-навигации [Коновалов Н. А. и др. Опыт применения перкутанной эндоскопической дискэктомии в лечении пациентов с дегенеративными заболеваниями пояснично-крестцового отдела позвоночника //Вопросы нейрохирургии им. НН Бурденко. – 2017. – Т. 81. – №. 5. – С. 56-62] в виде липкой стерильной пленки. Посредством последней обеспечивается фиксирование заданного положения референтной рамки путем прикрепления ее к коже пациента в области таза и спины.
Данное средство хотя и позволяет произвести позиционирование референтной рамки неиванзивным способом, но при его использовании резко возрастает риск смещения кожи и подлежащих тканей вместе с референтной рамкой относительно скелета (в т.ч. позвоночника), что приводит к ошибкам навигации хирургических инструментов и увеличению вероятности интраоперационных осложнений.
Известны также различные конструкции инвазивных устройств для позиционирования навигационной референтной рамки, применяемые при хирургических вмешательствах на позвоночнике [Суфианов А. А. и др. Чрескожный транспедикулярный остеосинтез поясничного отдела позвоночника с использованием мобильной операционной рентгеновской установки О-Аrm, совмещенной с навигационной станцией //Нейрохирургия. – 2013. – №. 3. – С. 58-64; Oertel M. F. et al. Clinical and methodological precision of spinal navigation assisted by 3D intraoperative O-arm radiographic imaging //Journal of Neurosurgery: Spine. – 2011. – Т. 14. – №. 4. – С. 532-536.]. Данные устройства содержат опорные узлы, с одной стороны, имеющие элементы крепления к костям таза или остистым отросткам позвонков, с другой стороны, фиксатор положения навигационной референтной рамки в виде  прижимного или винтового механизма.
Однако использование данных устройств возможно исключительно после выполнения разреза кожи и подлежащих мягких тканей, временно имплантировав их в костную ткань пациента, что предполагает дополнительную инвазию, повышает операционные риски и поддерживает послеоперационные болевые синдромы. Применение подобных устройств при закрытых малоинвазивных пособиях, требующих одного небольшого разреза или прокола (перкутанная видеоэндоскопия, пункционная биопсия и др.) является нецелесообразным.
Заявляемое устройство относится к неивазивным конструкциям, вследствие чего за его наиболее близкий аналог должна быть принята липкая лента, не требующая выполнения разрезов при её применении. Однако, если учитывать конструктивные особенности заявляемого устройства и описанных выше инвазивных устройств, то они имеют наибольшее количество совпадающих элементов – наличие опорного узла, элементов крепления, фиксатора положения навигационной референтной рамки. Хотя все перечисленные части изделий выполнены в заявляемом устройстве и аналогах различных конструкций. В связи со сказанным, по-нашему мнению, за наиболее близкий аналог можно принять любое из инвазивных устройств для позиционирования навигационной референтной рамки.
Задачей заявляемой полезной модели является разработка устройства для позиционирования референтной рамки относительно скелета (таз, позвоночник) при выполнении пункционных и закрытых минимально-инвазивных пособий на позвоночнике, не требующего осуществления разреза для его фиксации и одновременно сохраняющего высокую точность проводимых под оптической 3D-КТ навигацией манипуляций.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что в устройстве для позиционирования навигационной референтной рамки при закрытых хирургических вмешательствах на позвоночнике, содержащем опорный узел, жестко соединенный, с одной стороны, с элементами крепления относительно тела пациента, с другой стороны, с фиксатором положения навигационной референтной рамки в пространстве, включающем установочные клиновидные поверхности и винт, опорный узел выполнен в виде упора цилиндрической формы для контактного соединения с телом пациента, элементы крепления – в виде изогнутого по дуге кронштейна, закрепляющегося с двух сторон от пациента за противоположные края операционного стола, при этом с противоположной стороны от упора фиксатор жестко соединен с лазерным излучателем, вертикально ориентированном перпендикулярно плоскости спины пациента.
Технический результат заявляемой полезной модели.
Конструктивные особенности заявляемого изделия обеспечивают фиксацию референтной рамки без дополнительной инвазии, но с сохранением высокой точности манипуляций под оптической 3D-КТ навигацией при пункционных и закрытых малоинвазивных пособиях на позвоночнике (перкутанная видеоэндоскопическая дискэктомия, пункционная биопсия, закрытая фиксация позвоночника и др.) за счет визуального контроля положения лазерной метки на коже. Заявляемая полезная модель позволяет снизить риски возможных послеоперационных осложнений, связанных с фиксацией референтной рамки к скелету, уменьшить выраженность послеоперационных болей. Применение совокупности признаков ывполнения заявляемого устройства также дает возможность в процессе хирургического вмешательства менять положение референтной рамки, даже при отдалении зоны вмешательства от устройства, сохранив точность манипуляций, проводимых под оптической 3D-КТ навигацией (например, при протяженной закрытой фиксации позвоночника или одновременном выполнении пособий на различных уровнях). Выполнение упора, жестко соединенного с кронштейном, закрепленным с двух сторон от пациента за противоположные края операционного стола, увеличивает жесткость конструкции устройства и препятствует нецелевому его смещению. Обеспечение за счет конструктивных особенностей устройства плотного соприкосновения упора с телом пациента позволяет уменьшить риск смещения референтной рамки при осуществлении различных манипуляций.
Заявляемая полезная модель поясняется с помощью Фиг., на которой изображен внешний вид устройства для позиционирования навигационной референтной рамки при закрытых хирургических вмешательствах на позвоночнике, установленного в рабочем положении на теле пациента (поясничная область) во время хирургического вмешательства.
На Фиг. позициями 1-8 обозначены:
1 – фиксатор положения навигационной референтной рамки в пространстве;
2 – референтная рамка;
3 – винт фиксатора;
4 – упор;
5 – кронштейн;
6 – лазерный излучатель;
7 – поверхность тела пациента (поясничная область);
8 – метка от лазерного луча на поверхности тела пациента.
Устройство для позиционирования навигационной референтной рамки при закрытых хирургических вмешательствах на позвоночнике  содержит опорный узел, жестко соединенный, с одной стороны, с элементами крепления относительно тела пациента, с другой стороны, с фиксатором 1 положения навигационной референтной рамки 2 в пространстве, включающем установочные клиновидные поверхности и винт 3. Опорный узел выполнен в виде упора 4 цилиндрической формы для контактного соединения с телом пациента. Элементы крепления представляют собой изогнутый по дуге кронштейн 5, закрепляющийся с двух сторон от тела пациента за противоположные края операционного стола. С противоположной стороны от упора 4 фиксатор жестко соединен с лазерным излучателем 6, вертикально ориентированном перпендикулярно плоскости спины пациента 7. При этом нижний край лазерного излучателя 6 не должен упираться в поверхность тела пациента, располагаясь на расстоянии относительно нижнего края упора 4 с целью обеспечения возможности установки метки  8 от лазерного луча на теле пациента 7 для контроля положения лазерного пятна относительной данной метки 8 во время хирургического вмешательства. В большинстве случаев, оптимальное расстояние между телом пациента 7 и нижним краем лазерного излучателя  6 составляет не менее 5 см, что соответствует размеру метки 8 диметром не более 3 мм. Все узлы и элементы устройства изготовлены из материалов, подлежащих процессу стерилизации.
Устройство для позиционирования навигационной референтной рамки при закрытых хирургических вмешательствах на позвоночнике  используют следующим образом.
При помощи эластичных лент (ремней) фиксируют к операционному столу пациента в положении лежа на животе в специальной рамке для исключения вращения и вертикальной подвижности пациента при дыхательной экскурсии живота и груди. Устройство в стерильном виде через кронштейн жестко закрепляют к противоположным краям операционного стола с двух сторон от тела пациента, таким образом, чтобы упор плотно прилегал к телу пациента в месте расположенном вблизи от зоны операции. Посредством фиксатора путем вращения винта жестко закрепляют референтную рамку в положении, оптимальном для осуществления оптической навигации. Включают лазерный излучатель. Луч лазера вертикально направлен на пациента, при этом на коже визуализируют метку от лазерного излучателя диаметром не более 3 мм. Место попадания лазерного луча на кожу отмечают тонким стерильным маркером, таким образом, чтобы отметка не выходила за края метки. Лазерный излучатель выключают. Контроль положения навигационной референтной рамки во время хирургического вмешательства осуществляют повторным включением лазерного излучателя и визуальной оценкой совпадения метки от лазерного луча излучателя с меткой от маркера на коже.
Пример.
Заявляемое устройство изготовлено и апробировано на биологических моделях. Проводимые исследования доказали обоснованность применения совокупности заявляемых конструктивных особенностей устройства, позволяющих неинвазивно фиксировать референтную рамку для интраоперационной оптической 3D-КТ навигации к телу пациента, контролировать ее положение, поддерживая высокую точность манипуляций инструментами и обеспечивая безопасность хирургических вмешательств на неврально-сосудистых структурах позвоночника.