Дугоотростчатый стабилизатор
FACET STABILISER

Предметом изобретения является дугоотростчатый стабилизатор, применяемый в хирургическом лечении позвоночника, заменяющий разрушенные, особенно дегенеративно, суставные поверхности суставных отростков позвонков.
Главной причиной длительных болевых ощущений в позвоночнике являются перегрузочно-болевые синдромы. Они характеризуются длительными, часто рецидивирующими ощущениями переменного характера. Эти ощущения тесно связаны со строением и дегенеративными изменениями в области позвоночника, а в частности с изменениями, охватывающими межпозвонковые суставы позвоночника и межпозвоночный диск.
Отдельный межпозвоночный сустав состоит из верхнего и нижнего суставных отростков двух соседних позвонков. Суставные поверхности покрыты суставным хрящом и окружены суставной сумкой. Сустав и окружающая суставная сумка сильно иннервированы нервными ветвями, отходящими от нервных корешков.
Дегенеративные изменения дугоотростчатых суставов позвоночника могут быть причиной сильной боли и потери подвижности в результате трения дегенерированных суставных поверхностей, на которых произошла убыль суставного хряща и открылась субхондральная кость. Для устранения болевых ощущений применяется иммобилизация отдела позвоночника, в котором наблюдается дегенерация, или эндопротезирование поврежденных или дегенеративно измененных дугоотростчатых суставов, восстанавливающее их функции.
Наблюдаются два направления, касающиеся конструкторских решений имплантатов. Первое из них предполагает полное удаление суставных отростков и введение вместо них имплантатов, позволяющих восстановить анатомические функции (полное эндопротезирование). Однако такая процедура связана со значительным нарушением костных структур (корня дуги, суставных отростков), мышц или связок. Кажется, что более полезное решение представляют собой конструкции имплантатов, создающие второе направление. В этом случае имплантатами заменяются только поврежденные суставные поверхности. Не происходит тогда нарушение костных структур (кроме вмешательства в ранее поврежденные структуры суставных поверхностей), мышц и связок.
Существующий уровень техники, относящийся к конструкторским решениям имплантатов, применяемых при дегенеративных изменениях дугоотростчатых суставов, описывают в том числе американские патентные документы US 20030191532, US 20080221622, US 20050049705, US 20100241164, US 20070149983.
В заявлении на изобретение, обозначенном номером US 20030191532, представленные решения предполагают удаление нижнего и верхнего суставных отростков, и введение в их место эндопротезов. В этих решениях эндопротез состоит из штифта, вводимого в корень дуги позвонка, и головки эндопротеза. Оба элемента образуют интегральное целое. В представленном решении роль штифта выполняет винт, вводимый в корень дуги через головку эндопротеза, прикрепляя ее к костным структурам.
Представленное в американском заявлении на изобретение US 20080221622 решение относится к конструкции эндопротеза, которая делает необходимым удаление суставных отростков, а в их место введение многоэлементных конструкций эндопротезов. Нижний эндопротез состоит из рамы, построенной из шарнирных соединителей и стержней, головок эндопротеза, прикрепленных к раме, а также винтов, закрепляющих раму в корнях дуги позвонка. Дополнительно рама закрепляется в остистом отростке. Эндопротезы верхних отростков построены из винта, вводимого в корень дуги, головки эндопротеза и шарнирного соединителя, соединяющего винт с головкой.
Другая конструкция эндопротеза суставных поверхностей отростков представлена в американском заявлении на изобретение US 20100241164. Отличающей чертой этой конструкции является способ блокирования имплантата при помощи хирургических нитей. Место имплантации и введения такое же, как в решении, описанном в заявлении US 20050049705.
В заявлении на изобретение US 20070149983 представлен эндопротез суставных поверхностей отростков, построенный из головки эндопротеза, шарнирно закрепленной на штифтах, вводимых в костные структуры. Строение и метод введения имплантатов, учитывая анатомические ограничения позвонков позвоночника, вызывают сомнения относительно того, может ли представленная в решении конструкция реально работать.
Решение, представленное в американском заявлении на изобретение US 20050049705, относится к эндопротезам суставных поверхностей суставных отростков. Крепление эндопротеза верхней суставной поверхности происходит при помощи конусного шипа (представляющего собой интегральную часть эндопротеза), втиснутого в костные структуры (суставную поверхность). Эндопротез нижней суставной поверхности устанавливается при помощи винта, который вкручивается в эндопротез и проходит через дугу позвонка и остистый отросток.
Вышепредставленные решения эндопротезов суставных поверхностей ввиду места имплантации (небольшой по размерам дугоотростчатый сустав) предоставляют проблемы при их введении и креплении к костным структурам. Существующие конструкторские решения протезов дугоотростчатых суставов или не обеспечивают надежного и безопасного крепления в костных структурах, или связаны со слишком сложной процедурой имплантации и со слишком широкой ресекцией анатомических структур.
Решением этих проблем является дугоотростчатый стабилизатор, соответствующий п. 1, а другие полезные решения вытекают из зависимых пунктов, описания и фигур.
Дугоотростчатый стабилизатор, согласно изобретению состоящий из верхней части, имеющей форму сферы или цилиндра, и нижней части, имеющей профилированную поверхность, причем верхняя часть устанавливается при помощи винта, проходящего через суставной отросток, отличается тем, что чашка нижней части стабилизатора имеет крепежное гнездо, боковые поверхности которого охватывают суставной отросток дуги позвонка. В верхней части гнезда находятся отверстия, в которых расположены блокирующие костные винты, наклоненные друг к другу под углом β, находящимся в пределах от 0° до 90°.
Полезно, если стабилизатор имеет установочные элементы заостренной формы, из которых установочный элемент верхней части стабилизатора находится на задней поверхности головки, а установочный элемент чашки нижней части стабилизатора находится на ее задней поверхности.
В соответствии с дальнейшим признаком изобретения полезно, если установочные элементы верхней части стабилизатора соединяются с ее задней поверхностью или поверхностью и крепежным гнездом, и они наклонены к оси головки верхней части стабилизатора под углом α, находящимся в пределах от 0° до 70°. Полезно, если головка верхней части стабилизатора крепится к суставному отростку при помощи спицы-направителя и блокирующего костного винта или при помощи блокирующего винта с подрезами, а блокирующий костный винт с костной резьбой имеет внутреннее гнездо для отвертки, а по окружности подрезы резьбы.
Дугоотростчатый стабилизатор отличается от существующих конструкций простым способом установки в костных структурах, а также анатомической формой.
Установка верхней части стабилизатора происходит в костных структурах суставного отростка и реализуется с помощью блокирующего костного винта, установочных элементов, а также ее плоской поверхности. Кроме того, спица-направитель выполняет роль соединителя между головкой верхней части стабилизатора и блокирующим костным винтом, в значительной мере облегчая фиксацию обоих элементов и введение винта в отросток. Установка стабилизатора исключительно в области суставного отростка ограничивает вмешательство в костные структуры позвонка, а также время, нужное для имплантации, и размеры крепежных элементов при сохранении стабильности имплантата.
Нижний стабилизатор благодаря тонкой конструкции (пластинчатая конструкция) обеспечивает простую, быструю и неинвазивную установку. Кроме того, занимая небольшое пространство, обычно нет необходимости удаления суставных поверхностей, а анатомическая форма стабилизатора позволяет закрыть всю суставную поверхность. Установка стабилизатора при помощи костных винтов, крепежного гнезда и установочных элементов позволяет надежно установить положение в суставном пространстве. Кроме того, место расположения отверстий под костные винты в чашке нижней части стабилизатора обеспечивает их легкое введение.
Пример выполнения предмета изобретения представлен на фиг. 1, которая изображает стабилизатор, установленный в костных структурах суставного отростка, фиг. 2 изображает верхнюю часть стабилизатора со спицей-направителем и блокирующим костным винтом, фиг. 3 изображает верхнюю часть стабилизатора с блокирующим винтом, фиг. 4 изображает верхнюю часть стабилизатора в виде спереди и сбоку, фиг. 5 изображает спицу-направитель цилиндрической формы, имеющую частичную резьбу или резьбу по всей своей длине, взаимодействующую с резьбой головки стабилизатора, фиг. 6 изображает блокирующий костный винт в виде сбоку и в разрезе, фиг. 7 изображает блокирующий винт в виде сбоку и сверху, фиг. 8 изображает чашку нижней части стабилизатора с отверстиями в ее верхней части и костные винты, фиг. 9 изображает чашку нижней части стабилизатора в виде сбоку и сверху, а фиг. 10 изображает блокирующие костные винты, наклоненные друг к другу под углом β.
В дугоотростчатом стабилизаторе, установленном в костных структурах верхнего суставного отростка 2 и нижнего отростка 1 позвоночника, как представлено на фиг. 1, подразделяем верхнюю часть 4, имеющую сферическую или цилиндрическую форму, и нижнюю часть 3 с профилированной поверхностью. Верхняя часть 4 стабилизатора состоит: из головки стабилизатора 5, спицы-направителя 6 и блокирующего костного винта 7, как представлено на фиг. 2, или из головки стабилизатора 5 и блокирующего винта 8, представленных на фиг. 3. Головка 5 верхней части стабилизатора 4, изображенная в виде спереди на фиг. 4, имеет форму овала или прямоугольника с размерами L1 и L2, составляющими от 4 мм до 20 мм. Поверхность 5А сферической или цилиндрической формы с радиусом R1, значение которого находится в пределах от 4 мм до 200 мм, взаимодействует с поверхностью 9А чашки 9, изображенной на фиг. 9, нижней части стабилизатора 3. Поверхность 5Б плоска или искривлена, причем значение радиуса искривления R2 находится в пределах от 4 мм до 200 мм. Крепежное гнездо 5Ц соединяется с поверхностью 5Б и оно наклонено под углом α, составляющим от 0° до 70°. Гнездо 5Ц имеет внутреннюю резьбу 5Е, взаимодействующую с резьбой 6А спицы-направителя 6 (Фиг. 5). Установочные элементы 5Д заостренной формы соединяются с поверхностью 5Б или поверхностью 5Б и крепежным гнездом 5Ц и они наклонены к оси головки (5) верхней части (4) стабилизатора под углом α, составляющим от 0° до 70°.
Спица-направитель 6 цилиндрической формы, как представлено на фиг. 5, имеет на части или по всей своей длине резьбу 6А, взаимодействующую с резьбой 5Е головки 5 верхней части стабилизатора 4 (Фиг. 4), а также с резьбой 7Д блокирующего костного винта 7 (Фиг. 6). Резьба 6А может быть однородной или представлять собой две отдельные резьбы, взаимодействующие с резьбами 5Е и 7Д. Спица-направитель 6 закончена гнездом для отвертки 6Б, соответствующим по форме гнезду отвертки.
Блокирующий костный винт 7, изображенный на фиг. 6, имеет костную резьбу 7А по всей или на части своей длины. По окружности находится от одного до восьми подрезов резьбы 7Б. С противоположной, чем по стороне с подрезами резьбы, стороны находится внутреннее гнездо для отвертки 7Ц, по форме соответствующее наконечнику отвертки. Внутренняя резьба 7Д находится по всей длине или на части длины винта и взаимодействует с резьбой 6А спицы-направителя 6, изображенной на фиг. 5.
Блокирующий винт 8, изображенный на фиг. 7, состоит из головки 8А с подрезами 8Е, не позволяющими выкрутить винт, стержень винта 8Б и резьбу 8Ц, взаимодействующую с резьбой 5Е крепежного гнезда 5Ц головки верхней части стабилизатора 5.
Нижняя часть 3 стабилизатора, изображенная на фиг. 1, состоит из чашки 9 и костных винтов 10, как представлено на фиг. 9. Чашка 9, изображенная на фиг. 9 в виде сбоку, имеет форму пластинки 9А, подогнутой в нижней части на отрезке L на радиус R3, значение которого находится в пределах от 5 мм до 200 мм. В виде спереди чашка 9 стабилизатора нижнего эндопротеза 3 имеет форму прямоугольника с соответственно закругленными углами, соответствующими анатомическим кривизнам суставной поверхности отростка, окружности или овала. На ее задней поверхности находятся установочные элементы 9Д заостренной формы. Верхняя часть чашки 9, изображенная на фиг. 9, имеет крепежное гнездо 9Б, боковые поверхности (9Б') и (9Б'') которого охватывают верхний суставной отросток 2 позвонка. Крепежное гнездо 9Б в виде сбоку прямоугольной или радиусной формы в верхней части имеет отверстия 9Ц, в которых расположены костные винты 10, изображенные на фиг. 8. Винты 10 наклонены друг к другу под углом β, находящимся в пределах от 0° до 90°, как представлено на фиг. 10.
Верхняя часть 4 стабилизатора устанавливается в костных структурах нижнего суставного отростка 1. Установка реализуется при помощи блокирующего костного винта 7, изображенного на фиг. 6, установочных элементов 5Д и поверхности 5Б. Спица-направитель 6, выполняющая роль соединителя между головкой верхней части стабилизатора 5 и блокирующим костным винтом 7, облегчает фиксацию обоих элементов и введение блокирующего винта в нижний суставной отросток 1. Нижняя часть 3 стабилизатора, установленная на верхнем суставном отростке 2, благодаря своей анатомической конструкции закрывает всю суставную поверхность. Установка чашки 9 нижней части 3 реализуется при помощи костных винтов 10, расположенных в отверстиях 9Ц чашки 9, крепежного гнезда 9Б и установочных элементов 9Д, обеспечивая очень надежное установление положения стабилизатора в суставном пространстве.