ИМПЛАНТАТ ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ МЕЖПОЗВОНКОВЫХ ДИСКОВ

Полезная модель относится к медицине, а именно к хирургии, травматологии и ортопедии, и может быть использована при хирургическом лечении воспалительных и дегенеративно-дистрофических заболеваний позвоночника.
При хирургическом лечении костных заболеваний и травм возникает необходимость замещения межпозвонковых дисков с помощью имплантатов. В качестве имплантатов используют костные фрагменты пациента или искусственные материалы, обладающие биосовместимостью и достаточным уровнем прочности.
Известен имплантат, описанный в патенте РФ № 2204361 [приор. 04.07.2000, кл. A61F 2/44]. Имплантат выполнен из углерод-углеродного композиционного материала, содержащего пироуглеродную матрицу и армирующий каркас из углеродных волокон. Имплантат может иметь форму призмы (прямоугольной с основаниями П- или Г-образными) в виде цилиндра или таблетки. Известные имплантаты обладают достаточным уровнем прочности, хорошей биосовместимостью, после операционного применения хорошо фиксируются в кости.
Недостатком известных имплантатов является несоответствие формы имплантата встречающимся в хирургической практике размерным особенностям дефектов межпозвонковых дисков.
Задачей полезной модели является имплантат, обеспечивающий повышение эффективности его применения при замещении межпозвонковых дисков за счет лучшего соответствия формы имплантата форме замещаемого межпозвонкового диска.
Технический результат достигается тем, что имплантат для замещения межпозвонковых дисков из углерод-углеродного материала, содержащего пироуглеродную матрицу и армирующий каркас из углеродных волокон, выполнен в виде цилиндра с двумя отсеченными параллельно цилиндрической оси и параллельно друг другу цилиндрическими сегментами и имеет сквозное отверстие круглой или эллиптической формы, параллельное оси цилиндра,, при этом объем одного отсеченного сегмента составляет 5-20% от объема цилиндра.
Если форма имплантата такова, что объем одного из отсеченных цилиндрических сегментов менее 5% от объема цилиндра, то форма имплантата не отвечает требованиям решаемой задачи, т.к. она несущественно отличается от формы известного цилиндрического имплантата. Если объем одного отсеченного цилиндрического сегмента более 20% от объема цилиндра, то имплантат имеет малую площадь поперечного сечения и, следовательно, низкую прочность при сжатии.
Имплантат имеет сквозное отверстие круглой или эллиптической формы, параллельное оси цилиндра. Перед установкой имплантата в область межпозвонкового диска отверстие может быть заполнено осеоиндуктивным или остекондуктивным материалом (например, гидроксиапатитом) для ускорения процессов формирования костно-углеродного блока в области имплантации или лекарственными веществами, обеспечивающими, например, подавление воспалительных процессов в области имплантации.
Предпочтительно, что диаметр отверстия составляет 0,1-0,4 от диаметра цилиндра. Если диаметр отверстия менее 0,1 от диаметра цилиндра, то он слишком мал и не удобен для размещения в отверстии указанных выше веществ. При диаметре отверстия более 0,4 от диаметра цилиндра имплантат имеет малую площадь поперечного сечения и, следовательно, низкую прочность при сжатии и изгибе.
Предлагаемая полезная модель поясняется фигурой:
Фиг. 1 - имплантат для замещения межпозвонковых дисков.
Обозначения на фигуре: Н - высота имплантата, D - диаметр имплантата, В - ширина имплантата, d - диаметр отверстия.
Сущность изобретения состоит в следующем. Имплантат, предлагаемый в данном техническом решении, состоит из углерод-углеродного материала, содержащего пироуглеродную матрицу и армирующий каркас из углеродных волокон, например многонаправленный каркас из стержней, сформованных из углеродных волокон, расположенных вдоль оси стержней. Используемый углеродный материал обладает высокой биосовместимостью, прочностью, фиксационными свойствами. Имплантат имеет форму, показанную на фиг. 1. Его боковая поверхность образована цилиндрической поверхностью и двумя плоскостями, образованными отсеченными цилиндрическими сегментами. Перпендикулярно оси цилиндра расположены основания, форма которых поясняется фиг. 1. Такая форма имплантатов является оптимальной при замещении костных дефектов позвонков. В этом случае при установке имплантата в позвоночном столбе одна из плоских сторон имплантата сориентирована вглубь позвоночного столба и обеспечивает за счет пространства отсеченного цилиндрического сегмента свободное пространство для расположения спинно-мозгового канала. Тем самым достигается заполнение межпозвонкового дефекта без деформирования спинно-мозгового канала. Верхнее и нижнее основания имплантата контактируют с расположенными соответственно верхним и нижним позвонками по отношению к межпозвонковому дефекту. При установке имплантата в костный дефект обеспечивается контакт этих поверхностей имплантата со здоровой костной тканью, что создает опороспособность позвоночного столба.
Имплантат имеет сквозное отверстие, как это показано на фиг. 1. Отверстие может иметь цилиндрическую или эллиптическую форму. Отверстие предназначено для размещения в нем остекондуктивных или остеоиндуктивных материалов, обеспечивающих ускорение формирования костной ткани, сращивание имплантата с костной тканью и формирование единого костно-углеродного блока в зоне замещаемого дефекта. Такими материалами могут быть фосфаты кальция (гидросиапатит, трикальцийфосфат), в том числе с добавками коллагена или белками, ускоряющими формирование остеобластов (факторы роста костной ткани), или фрагментами костной ткани пациента (аутокость), забор которых может быть осуществлен в ходе операции или перед ней. Кроме того, в это отверстие могут быть размещены лекарственные средства пролонгированного действия, обеспечивающие медленное выделение активных лекарственных веществ в оперированную область в послеоперационном периоде, что особенно важно при лечении воспалительных заболеваний (костный туберкулез, остеомиелит).
Имплантаты применяют следующим образом. Перед применением имплантаты стерилизуют. Стерилизация имплантатов осуществляется обычным способом, например в автоклаве. Форма и размер имплантата определяется хирургом до операции на основании рентгенологической оценки величины дефекта межпозвонковых дисков. В ходе операции на позвоночнике доступ к пораженному отделу позвоночника и радикальный этап операции производят по стандартным хирургическим методикам. После проведения резекции пораженных областей выполняют установку имплантата. В состоянии реклинации имплантат плотно внедряют в межпозвонковый диастаз. Положение имплантата должно соответствовать оси нагрузки позвоночника. Имплантат обеспечивает надежную стабилизацию оперированного отдела позвоночника, что крайне важно для его приживления. В завершающей части операции паравертебральные ткани над областью пластики ушивают 2-3 кетгутовыми швами. Рану послойно ушивают. Накладывают асептическую повязку.
Таким образом, предлагаемые имплантаты сочетают в себе биологическую совместимость, прочность, фиксационные свойства, связанные с особенностями углеродного материала, из которого они изготовлены, и новую форму имплантата, обеспечивающую лучшее соответствие формам большой группы замещаемых дефектов межпозвонковых дисков. Тем самым достигается повышение эффективности применения имплантатов при замещении межпозвонковых дисков.