ПРОТЕЗ ДЛЯ ЧАСТИЧНОЙ ЗАМЕНЫ ТЕЛА ПОЗВОНКА
PROSTHESIS FOR PARTIAL REPLACEMENT OF VERTEBRAL BODY

Изобретение относится к протезу в соответствии с ограничительной частью 1 формулы изобретения. В основе изобретения лежит известный протез (DE-A-4109941, фиг.2), содержащий верхнюю присоединительную пластину для соединения с верхним телом позвонка, нижнюю присоединительную пластину для соединения с нижним телом позвонка и вставку для частичной замены по меньшей мере одного тела позвонка, находящегося между верхним и нижним телами позвонков, функция которого должна выполняться протезом. Между вставкой и присоединительными пластинами предусмотрен сустав для замены межпозвоночного диска. Размер поперечного сечения вставки существенно меньше того же сечения тела позвонка. Если позвонок в большей или меньшей степени сохранен, то вставку устанавливают в нем так, чтобы она размещалась в нем полностью. Как это происходит во время операции, не ясно. Если он более или менее сохранился лишь со стороны позвонковой дужки, то на его передней стороне выполняют углубление, в которое устанавливают вставку. Для прочной связи с телом позвонка вставка содержит сбоку выступающие перемычки, имеющие продолговатое отверстие для установки закрепляющего винта. Крепление протеза на теле позвонка дополнительно к фасеточным суставам определяет положение последнего по отношению к соседним телам позвонков. Установить протез в положение, не вызывающее жалоб, возможно только в случае, если поверхности тела позвонка, определяющие установку перемычек крепления, обработаны таким образом, что тело позвонка после соединения с перемычками может сохранять естественное положение, предусмотренное фасеточными суставами. Такая точная обработка трудно достижима. Кроме того, оказалось, что крепление винтами не является достаточно надежным.
У другого известного протеза позвоночника (US -A- 5423816) вставка представляет собой винтовую пружину, задача которой заключается в том, что ее упругость обеспечивает перемещение верхнего и нижнего тел позвонков относительно друг друга и частично заменяемого тела позвонка. Такая спиральная пружина должна устанавливаться внутри углубления частично заменяемого тела позвонка, которое заполняется костной стружкой, обеспечивающей новый рост костной ткани. Однако прочная связь между витками винтовой пружины и костной тканью ввиду их постоянного относительного перемещения невозможна. Витки пружины по этой причине не образуют соединительного устройства в отношении частично заменяемого тела позвонка. Наоборот, постоянно перемещающиеся относительно частично заменяемого тела позвонка витки пружины создают условия для постоянного раздражения.
Известен также протез позвоночника (ЕР-А-1417940), у которого вставка на виде сбоку имеет U-образную форму, чтобы охватить своими ножками тело заменяемого позвонка с нижней и верхней стороны. Вставка расположена с передней стороны тела позвонка и соединена с ним резьбой. Это предполагает соответствующую обработку тела позвонка с его верхней, нижней и передней сторон, что, в частности, может вызвать проблемы, связанные с повреждением тела позвонка. Далее известны протезы позвоночника, у которых вставка полностью заменяет тело позвонка (ЕР-А-567424, WO 0103614, DE-U-20115281, US-A-5895428). Такой протез имеет недостаток, заключающийся в том, что поддерживающее соединение между остающимися частями позвонка и вставкой маловероятно.
У другой известной группы протезов позвоночников (US-A-4892545, US-A-4636217) вставка жестко связана с верхним и нижним телами позвонка таким образом, что последние жестко связаны друг с другом. Благодаря этому на частично заменяемое тело позвонка не действуют силы и оно не требует поддерживающего соединения со вставкой протеза.
В основе изобретения лежит задача создания указанного выше протеза позвоночника, который возможно применять также тогда, когда заменяемое тело позвонка полностью или в основной своей части сохранилось. Дополнительно в изобретении стремятся к тому, чтобы относительно простая операционная техника обеспечивала поддерживающее соединение между имплантатом и заменяемым телом позвонка.
Этого удается достичь благодаря признакам, раскрытым в п.1 формулы заявленного изобретения. Достигается это сравнительно легко благодаря тому, что с передней стороны в теле позвонка выполняют углубление, форма которого соответствует вставке, которая, по существу, полностью входит в него. Вставка выполнена соответственно более узкой, чем тело позвонка. Благодаря двухстороннему геометрическому замыканию между вставкой и углублением вставка и тело позвонка взаимосвязаны. Вставка не может выйти из углубления, т.к. ее боковые выступы зафиксированы в указанном углублении.
Известен штырь для жесткого соединения соседних тел позвонков (US-A-2002/0128652), имеющий прямоугольное поперечное сечение, устанавливаемый в вентральное углубление соответствующего тела позвонка и оснащенный средствами, препятствующими его выходу из углубления. Однако конструкция указанных средств неизвестна.
Взаимное усиление и фиксация боковых выступов вставки тем надежнее, чем точнее углубление соответствует форме вставки. Этого проще всего достичь, когда форма поперечного сечения углубления прямоугольная или трапецеидальная. Преимущество также заключается в том, что боковые поверхности вставки достаточно велики и таким образом на них легче разместить несколько фиксирующих выступов. Это целесообразно, в частности, когда выступы жестко расположены на вставке в виде, например, большого числа небольших острых элементов. Целесообразно, чтобы последние были выполнены таким образом, чтобы при введении вставки в углубление они доходили до места своей фиксации благодаря упругой или пластичной податливости костной ткани. При этом форма вставки, дорсально сужающаяся в поперечном сечении, имеет то преимущество, что при вхождении вставки в углубление тела позвонка, также дорсально сужающегося в поперечном сечении, выступы погружаются в тело кости. Они также могут быть выполнены самонарезающими. Другой вариант исполнения заключается в том, что выступы выполнены очень небольшими по размеру. Этого достаточно, как правило, для создания начальной прочности соединения имплантата с костью, а через некоторое время для обеспечения длительного надежного соединения благодаря врастанию в костную ткань. Выступы могут быть выполнены в виде рыболовного крючка, чтобы уменьшить перемещение имплантата в углублении кости и создать противодействие его выходу из углубления.
Вставка может иметь, по меньшей мере, на боковых поверхностях отверстия или поры для заполнения костной тканью. Отверстия выполнены с возможностью заполнения перед имплантацией костным материалом, например костной стружкой или заменителем костного материала. Со временем вырастает живая костная ткань, обеспечивающая прочную связь между имплантатом и костью.
Особые преимущества изобретение имеет при применении в шейном отделе позвоночника.
Заявленное изобретение поясняется ниже с помощью фиг.1-3, на примере предпочтительных вариантов исполнения. Здесь:
фиг.1 - это продольный разрез в сагиттальной плоскости согласно варианту исполнения;
фиг.2 - вид спереди того же имплантата;
фиг.3 - аксонометрическое изображение вставки.
На фиг.2 показано верхнее тело 1 позвонка и нижнее тело 2 позвонка, между которыми находится заменяемое тело 3 позвонка. Между верхним и нижним телами позвонков установлен протез тела позвонка. Он содержит верхнюю присоединительную пластину 5, соединенную с верхним телом 1 позвонка, нижнюю присоединительную пластину 6, соединенную с нижним телом 2 позвонка, и вставку 7, соединенную с пластинами 5 и 6. Между присоединительными пластинами 5 и 6 и вставкой 7 находится сустав (например, раскрытый в ЕР-А-560140), имеющий поверхность 8. Последняя образована в верхнем суставе с одной стороны нижней стороной присоединительной пластины 5, а с другой стороны - фрагментом сустава 4, который соединен со вставкой 7 способом, который здесь не раскрывается. В нижнем суставе поверхность образована с одной стороны вставкой 7, а с другой стороны - фрагментом сустава 4, соединенным с нижней присоединительной пластиной 6 способом, который здесь не раскрывется. Вместо сустава со сферической поверхностью может применяться также другой тип сустава, например сустав с гибкой подушкой (DE-U-20115281) или с пружиной, работающей на изгиб (DE-A-4109941). Если верхнее тело 1 позвонка и нижнее тело 2 позвонка необходимо жестко соединить, суставы могут полностью отсутствовать. Наконец, имеется возможность использовать только один сустав между верхней присоединительной пластиной 5 и вставкой 7 или между нижней присоединительной пластиной 6 и вставкой 7.
Тогда как присоединительные пластины 5 и 6 имеют обычный размер, заданный с точки зрения уменьшения сил давления между присоединительными пластинами и соответствующими телами позвонков, вставка 7 имеет ширину меньшую, чем ширина в том же месте соответствующего тела 3 позвонка, а именно такую, чтобы вставка входила с передней стороны в углубление, выполненное в соответствующем теле 3 позвонка, а оставшегося рядом костного вещества было бы достаточно для надежной фиксации вставки в указанном углублении.
По меньшей мере, часть углубления имеет форму, которая, по возможности, точно соответствует форме вставки 7. Благодаря этому становится возможным безлюфтовое расположение поверхности имплантата у искусственно созданной поверхности кости. С одной стороны, это создает хорошее взаимное опирание, с другой стороны, благодаря этому создается возможность надежного соединения между костью и имплантатом благодаря росту кости. И, наконец, это дает уверенность в том, что фиксирующие выступы 9, выполненные у имплантата, входят по всей длине в костную ткань для передачи фиксирующего усилия.
Согласования формы вставки и углубления, выполненного в кости, легче всего достичь с применением трапецеидальной формы поперечного сечения вставки, как показано на фиг.3. Могут также применяться другие формы поперечного сечения, предпочтительно сужающиеся спереди назад, чтобы при установке вставки получить упомянутое выше безлюфтовое соединение боковых поверхностей на оперируемых поверхностях кости.
Признак, состоящий в том, что вставка имеет сужающуюся назад, в частности трапецеидальную форму поперечного сечения, при необходимости, должен охраняться независимо от отличительных признаков, раскрытых в п.1 формулы изобретения.
Фиксирующие выступы расположены жестко на боковых поверхностях 10 вставки 7. В соответствии с фиг.3 она имеет большое число небольших острых выступов 11, которые при вводе имплантата в углубление позвонка вдавливаются в поверхность кости. В альтернативном, не показанном здесь варианте исполнения, выступы имеют больший размер и выполнены в виде заостренных пластин, причем плоскость заостренных пластин проходит в направлении перемещения таким образом, что выступы входят в костное вещество, работая как саморезы. Другой вариант исполнения имеет микровыступы в виде шероховатости, покрывающей всю боковую поверхность 10 или значительную часть указанной поверхности. В каждом случае дополнительно к фиксирующим выступам могут быть предусмотрены отверстия 12 или поры, в которых закрепляется врастающее костное вещество. Для ускорения этого процесса отверстия могут заранее заполняться костной стружкой. Возможно также покрытие имплантата остеокондуктивным или остеоиндуктивным веществом.