УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ПРОТЕЗ ТЕЛА ПОЗВОНКА ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ПЕРЕЛОМОВЫВИХОВ И СТАБИЛИЗАЦИИ ШЕЙНОГО ОТДЕЛА ПОЗВОНОЧНИКА И СПОСОБ РЕПОЗИЦИИ ВЫВИХА ПОЗВОНКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭТОГО УСТРОЙСТВА
UNIVERSAL PROSTHESIS OF VERTEBRA BODY FOR TREATMENT OF FRACTURE-DISLOCATIONS AND STABILISATION OF CERVICAL SPINE AND METHOD OF VERTEBRA DISLOCATION REPOSITION WITH APPLICATION OF SAID DEVICE

Изобретение относится к области медицины, в частности к спинальной хирургии. Более конкретно, оно относится к лечению переломовывихов шейного отдела позвоночника.
Известно, что вывихи в шейном отделе позвоночника являются частым видом повреждения. Консервативное лечение, как правило, не полностью и не всегда устраняет деформацию позвоночника, вследствие чего в позднем периоде травматической болезни не ликвидированные вывихи неизменно ведут к развитию новых осложнений в отдаленном периоде. Вправление вывихов шейных позвонков с помощью петли Глиссона или скелетного вытяжения, которыми так часто пользуются в стационарах, не являются эффективными и также требуют стабилизирующей операции. Закрытое одномоментное ручное вправление вывиха имеет много противопоказаний, включая многообразие форм вывихов, и не находит широкого применения в клинике. Открытое вправление вывиха только задним доступом с последующим спондилодезом не устраняет сдавления спинного мозга поврежденным межпозвоночным диском и фрагментами сломанного тела. Поэтому требуется второй этап операции - передняя декомпрессия спинного мозга с удалением выпавших масс, с последующим корпородезом, с использованием различных металлических конструкций. Во время хирургического вмешательства возникает необходимость переворачивать больного с живота на спину, затем вновь на живот. Операция длительная, чревата возможными осложнениями со стороны анестезиологического пособия и хирургических манипуляций.
Известны межтеловые дистракционные устройства, например телескопический телозамещающий имплантат компании «Obelisc», содержащий центральный компонент (корпус) и две горизонтальные или скошенные концевые пластины, где дистракцию вдоль позвонков осуществляют вращением центрального корпуса. Аналогичную конструкцию имеет телескопический, телозамещающий кейдж-пластина системы «ADDPlus», в которой дополнительно предусмотрена возможность фиксации конструкции на здоровые позвонки моно- и бикортикальными винтами. [1]. Указанные выше устройства обеспечивают дистракцию тел позвонков, но не позволяют производить репозицию в направлении, перпендикулярном их оси.
Наиболее близким аналогом (прототипом) предложенного технического решения является протез тела позвонка, представляющий собой центральный винт, на концах которого нарезана резьба противоположного направления, соединяющий две гайки с пористыми опорными площадками, обеспечивающими стабильную первичную фиксацию без дополнительных крепежных устройств [2]. Недостатком этого устройства является возможность перемещения позвонков только в вертикальном направлении.
Наиболее близким заявляемому способу по своему техническому решению является способ вправления вывихов шейных позвонков по методике Рюше-Гютера [3], основанной на принципе рычагового воздействия. Этот способ включает: 1) вытяжение за голову; 2) при одностороннем вывихе выполняют боковую флексию в сторону, противоположную вывиху, с осью наклона на уровне вывиха, а при двустороннем вывихе - одну сторону условно принимают за «здоровую»; 3) ротацию головы и шеи в сторону вывиха. Во время операции туловище фиксируют к столу ремнями или специальным поясом, на голове пациента закрепляется петля Глиссона, лямки которой завязаны на пояснице хирурга, стоящего у изголовья лицом к больному. Помощник стоит сбоку. Далее осуществляют вышеуказанные приемы. Однако при этом необходимы дополнительные приспособления и ассистент и, самое главное, отсутствует визуальный контроль и дозированная дистракция, что не всегда позволяет получить желаемый результат.
Целью изобретения является создание устройства для вправления переломовывихов шейных позвонков и способа, позволяющего с помощью этого устройства производить репозицию и стабилизацию позвоночно-двигательных сегментов шейного отдела позвоночника при его повреждениях.
Сущность заявленного изобретения состоит в совокупности существенных признаков, достаточной для достижения искомого технического результата, позволяющего полноценно устранить деформацию позвоночника - выполнить репозицию и стабилизацию позвоночно-двигательных сегментов шейного отдела позвоночника при его повреждениях и исключить осложнения в отдаленном периоде.
Сущность изобретения состоит в том, что универсальный протез тела позвонка для лечения переломовывихов и стабилизации шейного отдела позвоночника содержит полый трубчатый элемент, соединяющий резьбовые втулки, направление резьбы на концах трубчатого элемента и, соответственно, в резьбовых втулках - противоположное, опорные площадки, у которых поверхности, обращенные к телам позвонков, выполнены пористыми. В средней части полого трубчатого элемента выполнено цилиндрическое утолщение, на наружной поверхности которого, на одном уровне, с одинаковым шагом размещено четное количество радиальных, сквозных отверстий. На одном из концов полого, трубчатого элемента выполнен шлиц. Резьбовые втулки выполнены заодно с опорными площадками, наружные поверхности которых имеют остроконечные пило-и теркообразные выступы. Со стороны расположения шлица резьбовая втулка выполнена проходной и имеет грибо-образную форму. На противоположной стороне полого, трубчатого элемента втулка выполнена в виде составного цилиндра, имеющего головку и основание, соединенное продольными стойками с кольцом. В верхней части основания составной втулки, выполнен Т-образный выступ, выступающие боковые части которого являются направляющими для пазов ответной формы, расположенных в нижней части головки. Головка и основание составного цилиндра соединены резьбовым стержнем, имеющим гладкие концы, диаметр которых меньше диаметра средней резьбовой части стержня. Один конец стержня оснащен глухим отверстием под торцевой ключ, размещен в проходной втулке, имеющей резьбу по наружной боковой поверхности и шлиц на торце. Стержень с втулкой установлен в сквозном отверстии в составном цилиндре, перпендикулярно его продольной оси. Резьба под резьбовую втулку нарезана в отверстии только в части, принадлежащей основанию, а резьба под среднюю часть резьбового стержня - на части, принадлежащей головке составного цилиндра. На боковой поверхности одной из упомянутых продольных стоек выполнен сквозной продольный паз, в котором установлен свободный конец фиксирующего винта, закрепленного в отверстии на боковой поверхности «ножки» грибообразной втулки. На боковой поверхности головки, над отверстием в составном цилиндре, выполнено резьбовое отверстие, а на боковой поверхности грибообразной втулки - сквозные, радиально расположенные резьбовые отверстия для установки удерживающего инструмента.
На все детали устройства нанесены микропоры размером 80-120 мкм, с последующим нанесением кальцийфосфатного покрытия.
Цилиндрическое утолщение в средней части полого трубчатого элемента повышает прочность этого элемента. Четное количество сквозных радиальных отверстий на наружной поверхности утолщения, на одном уровне, с одинаковым шагом, предназначено для удобства вращения трубчатого элемента, приводящего в действие резьбовые втулки.
Шлиц, на одном из концов полого трубчатого элемента, выполнен для обеспечения предотвращения вращательного движения втулки в момент сборки устройства.
Выполнение резьбовых втулок заодно с опорными площадками упрощает конструкцию, облегчает процесс сборки, без ограничения функций устройства.
Оформление наружных поверхностей опорных площадок остроконечными пило- и теркообразными выступами обеспечивает надежное закрепление протеза в теле позвонка.
Установка проходной втулки со стороны расположения шлица обеспечивает возможность сборки устройства с помощью инструмента.
Грибообразная форма втулки обеспечивает увеличение площади опорной площадки протеза для более надежного контакта с костными структурами позвоночника.
Соединение основания составной втулки продольными стойками с кольцом обеспечивает доступ к отверстиям на поверхности полого трубчатого элемента, позволяет с помощью инструмента вращать полый трубчатый элемент, а кольцо предотвращает деформацию стоек, удерживает в исходном положении, повышая их прочность.
Выполнение втулки составной, в виде цилиндра, имеющего головку и основание с Т-образным выступом в верхней части, имеющим выступающие боковые поверхности, являющиеся направляющими для пазов ответной формы, расположенных в нижней части головки, обеспечивает соединение головки и основания в единый элемент, с возможностью поперечного перемещения головки относительно основания.
Соединение головки и основания составной втулки резьбовым стержнем обеспечивает дозированное перемещение головки в поперечном направлении.
Гладкие концы резьбового стержня с диаметрами меньше, чем диаметр средней резьбовой части, служат для обеспечения вращения и удержания резьбового стержня в составной втулке.
Глухое отверстие под торцевой ключ на одном из концов резьбового стержня обеспечивает вращение стержня с помощью инструмента.
Размещение конца стержня в проходной втулке, имеющей резьбу по наружной боковой поверхности и шлиц на торце, и установка в сквозном отверстии составной втулки, при условии нарезки резьбы в сквозном отверстии только в части, принадлежащей основанию, удерживает резьбовой стержень от выпадения, с возможностью его вращения. Шлиц служит для возможности закрепления втулки с резьбовым стержнем в отверстии составной втулки.
Резьба в отверстии составной втулки, нарезанная под среднюю часть резьбового стержня на части, принадлежащей головке, обеспечивает поперечное перемещение головки относительно основания, при вращении стержня.
Установка свободного конца фиксирующего винта, закрепленного в отверстии на боковой поверхности «ножки» грибообразной втулки, в продольном пазу на боковой поверхности продольной стойки, предотвращает вращательные движения грибообразной втулки относительно полого трубчатого элемента, позволяет преобразовать вращательное движение полого трубчатого элемента в поступательное движение втулок.
Резьбовые отверстия для установки удерживающего инструмента, выполнение на боковых поверхностях головки и грибообразной втулки позволяют удерживать устройство при введении в позвоночник, а при необходимости, - и его удаление.
На все детали устройства нанесены микропоры размером 80-120 мкм, с последующим нанесением кальцийфосфатного покрытия, для усиления процесса костеобразования.
Сущность способа репозиции вывиха позвонка включает размещение больного на столе в положении на спине с валиком, подложенным под плечи, дистракцию и рычаговое воздействие на позвоночник. Дистракцию и рычаговое воздействие на позвоночник производят с помощью универсального протеза тела позвонка по п.1. под общим обезболиванием. Стандартным доступом открывают передние структуры шейного отдела позвоночника. После обнаружения переломовывиха резецируют переднебоковые части позвонка, находящиеся под его вывихнутым или сломанным телом с помощью фрез. Производят ревизию передних отделов спинномозгового канала с удалением выше- и нижележащих дисков и костных фрагментов. В образовавшуюся «нишу» устанавливают универсальный протез тела позвонка по п.1, при этом головку составной втулки выводят в положение, соответствующее степени смещения вывихнутого позвонка. Осуществляют наклон головы больного вперед на угол не менее 10° и производят дистракцию области поражения, для чего вращают полый трубчатый элемент устройства, используя отверстия на его цилиндрическом утолщении и удерживая протез устройством для удержания. Определяют разъединение сцепленных суставных отростков вывихнутого позвонка визуально или под контролем электронно-оптического преобразователя. Резьбовой стержень вращают торцевым ключом в обратном направлении, чем возвращают смещенный позвонок в свое физиологическое положение. Дальнейшие этапы хирургического вмешательства не отличаются от тех, которые применяют при общепринятых способах лечения переломовывихов позвонков.
Общее обезболивание, после расслабления мышечно-связочного аппарата, позволяет производить дозированную дистракцию и щадящее рычаговое воздействие на позвоночник с помощью универсального протеза тела позвонка.
Стандартный доступ открывает передние структуры шейного отдела позвоночника для обнаружения переломовывиха, позволяет резецировать переднебоковые части позвонка, находящиеся под его вывихнутым или сломанным телом с помощью фрез, осуществлять ревизию спинномозгового канала, с удалением компремирующих факторов, что обеспечивает подготовку пространства для установки протеза.
Выведение составной втулки в положение, соответствующее степени смещения вывихнутого позвонка, обеспечивает возможность установки протеза.
Наклон головы больного вперед на угол не менее 10° дает возможность приподнять смещенные кпереди суставные отростки из верхней позвоночной вырезки, чем переводится сцепившийся вывих в вывих с высоким стоянием суставных отростков.
Возможность удерживать протез устройством для удержания, установленным в резьбовые отверстия на боковых поверхностях головки составной втулки и грибообразной втулки, обеспечивает стабильное положение протеза без перекосов и смещений.
Возможность раздвигать контактные площадки протеза вращением полого трубчатого элемента обеспечивает поступательное внедрение пило- и теркообразных выступов в подготовленные поверхности позвонков и надежное крепление протеза в созданной «нише».
Контроль с помощью электронно-оптического преобразователя за разъединением сцепленных суставных отростков вывихнутого позвонка обеспечивает правильность выполняемых манипуляций.
Возвращение в свое физиологическое положение смещенного позвонка вращением резьбового стержня, установленного в головку составной втулки протеза, восстанавливает анатомическую ось позвоночного столба.
Устройство и способ поясняются следующими иллюстрациями:
на фиг.1 изображен вид устройства спереди;
на фиг.2 - вид устройства сбоку в разрезе;
на фиг.3 показан вид устройства снизу;
на фиг.4 - схема установки устройства в межпозвонковую нишу.
Универсальный протез тела позвонка содержит полый трубчатый элемент 1, в средней части которого выполнено цилиндрическое утолщение 2. На наружной поверхности утолщения 2, с одинаковым шагом, размещено четное количество радиальных, сквозных отверстий 3. На одном из концов упомянутого элемента 1 выполнен крестообразный шлиц 4. Трубчатый элемент 1 соединяет резьбовые втулки 5 и 6, при этом направление резьбы на концах трубчатого элемента 1, и, соответственно, в резьбовых втулках 5, 6 - противоположное. Поверхности торцов резьбовых втулок, обращенные к телам позвонков, выполняют функцию опорных площадок, соответственно, 7 и 8, оформлены остроконечными пило- и теркообразными выступами. Резьбовая втулка 5 установлена на стороне расположения крестообразного шлица 4, выполнена проходной, имеет грибообразную форму, а на противоположном конце полого трубчатого элемента 1 - составная втулка 6 в виде цилиндра. Составная втулка 6 имеет головку 9 и основание 10, соединенное продольными стойками 11 с кольцом 12. В верхней части основания 10 выполнен Т-образный выступ 13, выступающие боковые поверхности 14 которого являются направляющими для пазов ответной формы, расположенных в нижней части головки 9. Головка 9 и основание 10 составной втулки 6 соединены резьбовым стержнем 15, имеющим гладкие концы 16 и 17, диаметр которых меньше диаметра средней резьбовой части стержня 15. Конец 16 стержня 15 оснащен глухим отверстием 18 под торцевой ключ, размещен в проходной втулке 19, имеющей резьбу по наружной боковой поверхности и шлиц 20 на торце. Стержень 15 с втулкой 19 установлен в сквозном отверстии составной втулки 6, параллельно выступающим боковым поверхностям 14 Т-образного выступа 13. Резьба под резьбовую втулку 19 нарезана в отверстии на части, принадлежащей основанию 10, а резьба под среднюю часть резьбового стержня 15 - на части, принадлежащей головке 9 составного цилиндра, образующего втулку 6. На боковой поверхности одной из упомянутых продольных стоек 11 выполнен сквозной продольный паз 21, в котором установлен свободный конец фиксирующего винта 22, закрепленного в отверстии 23, на боковой поверхности «ножки» грибообразной втулки 5. На боковой поверхности головки 9, над отверстием в составном цилиндре 6 выполнено резьбовое отверстие 24, а на боковой поверхности грибообразной втулки - сквозные, радиально расположенные резьбовые отверстия 25 для установки удерживающего инструмента в виде стержня с ручкой (не показано), имеющего резьбу на открытом конце.
Предлагаемое устройство используют следующим образом. Открытую коррекцию деформации позвоночного канала при переломовывихе выполняют в положении больного лежа на спине, с валиком, подложенным под плечи, под общим эндотрахеальным обезболиванием, с введенным желудочным зондом. После обнаружения пораженной области с помощью фрез резецируют переднебоковые части позвонка вместе с выше- и нижележащими дисками и костными фрагментами, находящимися под вывихнутым или сломанным телом позвонка. Производят ревизию передних отделов спинномозгового канала, удаляют факторы, копремирующие спинной мозг. В образовавшуюся «нишу» устанавливают универсальный протез тела позвонка в собранном виде. При этом головку 9 составной втулки 6 с помощью торцевого ключа, установленного в отверстие 18 на конце 16 резьбового стержня 15, выводят в нужное положение, в зависимости от степени смещения позвонка. Далее производят дистракцию области поражения, для чего стержнем-рукояткой (не показан) вращают полый трубчатый элемент 1, используя радиальные сквозные отверстия 3 утолщения 2, удерживая устройство удерживающим инструментом (не показан), установленным в резьбовое отверстие 24 на боковой поверхности головки 9, и отверстия 25 на боковой поверхности грибообразной втулки 5. Свободный конец фиксирующего винта 22, закрепленный в отверстии 23 на боковой поверхности втулки, установлен в продольном пазу 21 стойки 11. Поэтому при вращении полого трубчатого элемента 1 в зависимости от направления его вращения втулки 5 и 6 совершают поступательные движения - «сходятся» или «расходятся». При этом при «расхождении» втулок 5 и 6 пило- и теркообразные пористые поверхности опорных площадок 7 и 8 внедряются в здоровые, заранее обработанные тела позвонков и надежно удерживают устройство в «нише» спинномозгового канала. При достижении требуемой дистракции (определяют при ЭОП-контроле или по предварительным расчетам по данным КТ, а также визуальнольно) смещенный позвонок возвращают в свое физиологическое положение обратным вращением резьбового стержня 15 с помощью торцевого ключа, установленного в глухое отверстие 18 на конце 16 головки 9. При этом резьбовой стержень 15 удерживается в отверстии 21 составного цилиндра втулки 6 резьбовой втулкой 19, взаимодействующей с резьбой отверстия 21 на части, принадлежащей основанию 9. Вращаясь, стержень 15, имеющий гладкие концы, установленные 17 - в проходной втулке 19, а 18 - в сквозном отверстии 21 составного цилиндра втулки 6, взаимодействует с резьбой на части отверстия, принадлежащей головке 9 составного цилиндра втулки 6, увлекает за собой головку 9 в прямом или обратном направлении. При этом головка 9 пазами, расположенными в нижней части, перемещается по выступающим боковым поверхностям 14, являющимися направляющими ответной формы Т-образного выступа 13.
При необходимости, устройство можно изъять из «ниши» позвоночника, потянув «на себя» за удерживающее устройство - резьбовое соединение предотвратит соскальзывание.
Таким образом, с помощью предлагаемого технического решения осуществляется дозированное как поперечное, так и продольное перемещение позвонка.
Способ лечения переломов и переломовивихов с использованием универсального протеза тела позвонка осуществляют следующим образом.
Под общим обезболиванием, в положении больного на спине с валиком, подложенным под плечи, и введенным желудочным зондом, стандартным доступом открывают передние структуры шейного отдела позвоночника. После обнаружения переломовывиха резецируют переднебоковые части позвонка, находящиеся под его вывихнутым или сломанным телом с помощью фрез. Производят ревизию передних отделов спинномозгового канала, удаляют выше- и нижележащие диски и костные фрагменты. В образовавшуюся «нишу» устанавливают универсальный протез тела позвонка в собранном виде, при этом головку 9 составной втулки 6 выводят в положение, соответствующее степени смещения вывихнутого позвонка. Осуществляют наклон головы больного вперед, на угол не менее 10°, при этом происходит ослабление патологического сцепления суставных отростков позвонков поврежденного сегмента, производят дистракцию области поражения. Для чего вращают полый трубчатый элемент 1, используя отверстия 3 на цилиндрическом утолщении 2, удерживая протез устройством для удержания, установленным в резьбовые отверстия 24 и 25 на боковой поверхности головки 9 втулки 6. По достижении необходимой дистракции, что визуально определяют по разъединению сцепившихся суставных отростков вывихнутого позвонка, и под контролем электронно-оптического преобразователя, смещенный позвонок возвращают в свое физиологическое положение. Для этого резьбовой стержень 15 вращают торцевым ключом, установленным в отверстие 18 на конце 16 головки 9 в обратном направлении. Дальнейшие этапы хирургического вмешательства не отличаются от тех, которые применяют при общепринятых способах лечения переломовывихов позвонков.
Таким образом, с помощью предлагаемого технического решения осуществляется дозированная дистракция позвоночника и щадящая установка вывихнутого позвонка на место, с восстановлением анатомической оси позвоночного столба, без усугубления сосудистых нарушений, возникновения или усиления неврологического дефицита, за счет чего значительно снижается травматичность оперативного вмешательства. При этом отсутствует необходимость вытяжения за голову и выполнение различных манипуляций с шейными позвонками (боковая флексия, ротация головы), которые сами по себе могут привести к осложнениям. Отпадает необходимость в переворотах пациента со спины на живот и обратно, привлечение дополнительного врача.
Источники информации
1. Б.В.Гайдар. Практическая нейрохирургия, Санкт-Петербург, Издательство «Гиппократ», 2002, с.193-194.
2. А.Бабкин. Протез тела позвонка с возможностью дистракции: первый опыт применения // Наука и инновации - Минск, Беларусь, 2008, - №10 (68).
3. Н.Е.Полищук и др. Повреждения позвоночника и спинного мозга, «Книга плюс», Киев, 2001, с.91-92.