ТРАНСПЕДИКУЛЯРНЫЙ ПОЛИАКСИАЛЬНЫЙ ВИНТ

Полезная модель относится к медицине и может быть использована в нейрохирургии, ортопедии, травматологии, вертебрологии, в частности, в области создания систем коррекции и фиксации позвоночника.
Известен транспедикулярный полиаксиальный винт, представляющий собой стержень винта и головку. Стержень винта выполнен на одном конце с резьбой на рабочей части, а на другом конце со сферическим утолщением, которое установлено в головку. Стержень винта имеет возможность поворота относительно головки. Головка выполнена со сквозным отверстием, имеющим в верхней части внутреннюю упорную резьбу для установки в верхнюю часть головки блокирующего винта, и с пазом для установки в него продольного стержня (патент США 6488681, А61В 17/70 от 01.05.2001).
Недостатком данного устройства является возможность ослабления продольного стержня, а, следовательно, неудовлетворительная стабильность фиксации поврежденного сегмента позвоночника.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому (устройству) является устройство транспедикулярного полиаксиального винта, содержащее винт (стержень винта), головку, вставку, гайку-блокиратор (блокирующий винт). Винт (стержень винта) имеет рабочую часть с резьбой на одном конце и сферическое утолщение на другом конце и установлен в головку, имеющую сквозное отверстие с внутренней прямоугольной упорной резьбой и паз с шириной, позволяющей установить в него продольный стержень. Винт (стержень винта) имеет возможность поворота относительно головки с общим углом отклонения в радиальном положении до 55 градусов, а в его сферическом утолщении содержится элемент, позволяющий создать крутящий момент относительно оси стержня винта. В головку установлена вставка, препятствующая выпадению винта (стержня винта) из головки и имеющая с одной стороны сферическую поверхность, соответствующую сферическому утолщению винта (стержня винта), с другой стороны - паз с возможностью установки в него продольного стержня, а со сторон, соприкасающихся с внутренней частью головки два оппозитно расположенных глухих отверстия, причем на одной оси с этими отверстиями в головке расположены другие два глухих отверстия. Гайка-блокиратор (блокирующий винт) содержит наружную прямоугольную упорную резьбу, соответствующую внутренней резьбе на головке и элемент, позволяющий приложить крутящий момент для вворачивания гайки-блокиратора (блокирующего винта) в головку. На торце гайки-блокиратора (блокирующего винта), который может соприкасаться с продольным стержнем, выполнено кольцевое ребро, профиль резьбы рабочей части винта (стержня винта) переменный и представляет собой неравнобедренную трапецию, причем основания трапеции уменьшаются от сферического утолщения к его кончику, при этом наружный диаметр рабочей части винта (стержня винта) постоянен, а внутренний - уменьшается от сферического утолщения к кончику. На головке выполнена кольцевая трапецеидальная проточка (патент РФ на полезную модель 154118, А61В 17/70 от 13.11.2014, опубликовано: 20.08.2015).
Недостатком данного устройства является большое количество деталей, возможность ослабления продольного стержня, а, следовательно, неудовлетворительная стабильность фиксации поврежденного сегмента позвоночника.
Задачей полезной модели является разработка транспедикулярного полиаксиального винта простой конструкции для стабильной фиксации поврежденного сегмента позвоночника.
Технический результат полезной модели заключается в обеспечении стабильной фиксации поврежденного сегмента позвоночника.
Заявляемый технический результат достигается тем, что в заявляемом устройстве, содержащем стержень винта и головку, стержень винта выполнен на одном конце с резьбой на рабочей части, а на другом конце со сферическим утолщением, которое установлено в головку, головка выполнена со сквозным отверстием и с возможностью установки в верхнюю часть отверстия, имеющую внутреннюю упорную резьбу, блокирующего винта, и пазом с возможностью вставки в него продольного стержня, профиль резьбы рабочей части стержня винта переменный и представляет собой неравнобедренную трапецию, причем основания трапеции уменьшаются от сферического утолщения стержня винта к его кончику, наружный диаметр рабочей части стержня винта постоянен, а внутренний - уменьшается от сферического утолщения к кончику с образованием конусообразной сердцевины, стержень винта имеет возможность поворота относительно головки, а его сферическое утолщение содержит элемент, позволяющий создать крутящий момент относительно оси стержня винта, согласно полезной модели, конусообразная сердцевина стержня винта выполнена с образованием двух частей разной конусности с переходом одной части в другую и с уменьшением угла наклона образующей конуса конечной части конусообразной сердцевины стержня винта, при этом, по крайней мере, первый от кончика стержня винта виток резьбы выполнен с выемкой, образующей стружечную канавку с режущими кромками, а на сферическом утолщении стержня винта выполнена насечка.
Элемент, позволяющие создать крутящий момент относительно оси стержня винта, представляет собой, четыре паза симметрично расположенные на сферическом утолщении стержня винта.
Насечка на сферическом утолщении стержня винта может быть выполнена в виде концентрической нарезки или в виде спиральной нарезки.
Углы неравнобедренной трапеции профиля резьбы рабочей части стержня винта составляют 5° и 40°.
Выполнение конусообразной сердцевины стержня винта с образованием двух частей разной конусности с переходом одной части в другую и с уменьшением угла наклона образующей конуса конечной части конусообразной сердцевины стержня винта, при том, что, по крайней мере, первый от кончика стержня винта виток резьбы выполнен с выемкой, образующей стружечную канавку с режущими кромками, дает возможность, благодаря конструктивным особенностям рабочей части стержня винта, снизить риск поломки стержня винта и позволяет устанавливать транспедикулярный полиаксиальный винт в разную по плотности костную ткань позвонка, в частности, в компактную кость ножки позвонка даже при сниженной минеральной плотности кости, что гарантирует стабильность его положения. К тому же, костная стружка, образующаяся во время вкручивания стержня винта, уплотняет костную ткань вокруг стержня винта и способствует сохранению стабильности его положения.
Кроме того, благодаря тому, что один из углов неравнобедренной трапеции профиля резьбы рабочей части стержня винта составляет 5°, создаются условия, препятствующие самопроизвольному выкручиванию транспедикулярного полиаксиального винта, что повышает его устойчивость к силе, действующей на его вырывание из кости. В результате чего, транспедикулярный полиаксиальный винт прочно удерживается в костной ткани позвонка, обеспечивая, таким образом, стабильность его расположения в костной ткани позвонка и гарантирует стабильность фиксации поврежденного сегмента позвоночника.
Выполнение насечки на сферическом утолщении стержня винта в месте сопряжения его с продольным стержнем в виде концентрической или в виде спиральной нарезки увеличивает силу сцепления поверхностей сферического утолщения стержня винта и продольного стержня, что позволяет надежно блокировать продольный стержень в головке.
Таким образом, в целом обеспечивается стабильность фиксации поврежденного сегмента позвоночника.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков полезной модели, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели критерию патентоспособности «новизна».
Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждает пример конкретного применения заявляемого устройства.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами.
На фигуре 1 представлен транспедикулярный полиаксиальный винт в аксонометрии.
На фигуре 2 представлено схематичное изображение конусообразной сердцевины стержня винта, которая выполнена с образованием двух частей разной конусности.
На фигуре 3 представлен транспедикулярный полиаксиальный винт в сборе с блокирующим винтом и продольным стержнем.
На фигуре 4 представлен блокирующий винт в сечении
На фигуре 5 представлен блокирующий винт (вид сверху) с ориентирующей насечкой.
Транспедикулярный полиаксиальный винт, содержит стержень винта 1 и головку 2. Стержень винта 1 выполнен на одном конце с резьбой 3 на рабочей части, а на другом конце со сферическим утолщением 4. Головка 2 выполнена со сквозным отверстием 5, с возможностью установки в верхнюю часть сквозного отверстия 5, имеющую внутреннюю упорную резьбу 6, блокирующего винта 7. В нижней части сквозного отверстия 5 размещено сферическое утолщение 4 стержня винта 1 и выполнен паз 8 для установки в него продольного стержня 9.
Сферическое утолщение 4 стержня винта 1 в месте контакта его с продольным стержнем 9 выполнено с насечкой 10. Насечка 10 может быть выполнена в виде концентрической или спиральной нарезки.
Профиль резьбы 3 рабочей части стержня винта 1 переменный и представляет собой неравнобедренную трапецию 11, при этом основания трапеции 11 уменьшаются от сферического утолщения 4 стержня винта 1 к его кончику 1 2. В частности, профиль резьбы 3 рабочей части стержня винта 1 изменяется от трапециевидного у сферического утолщения 4 до треугольного возле кончика 12. Углы 13.1 и 13.2 неравнобедренной трапеции 11 профиля резьбы 3 рабочей части стержня винта 1, в частности, составляют 5° и 40°. По крайней мере, первый от кончика 12 стержня винта 1 виток резьбы 3 выполнен с выемкой 14, образующей стружечную канавку с режущими кромками.
Наружный диаметр рабочей части стержня винта 1 постоянен, а внутренний - уменьшается от сферического утолщения 4 к кончику 12 с образованием конусообразной сердцевины 15 стержня винта 1. При этом конусообразная сердцевина 15 стержня винта 1 выполнена с образованием двух частей 15.1 и 15.2 разной конусности с переходом одной части 15.1 в другую 15.2 и с уменьшением угла наклона образующей конуса конечной части 15.2 конусообразной сердцевины 15 стержня винта 1. Стержень винта 1 имеет возможность поворота относительно головки 2, а его сферическое утолщение 4 содержит элемент 16, позволяющий создать крутящий момент относительно оси стержня винта 1. В частности, элемент 16, позволяющий создать крутящий момент относительно оси стержня винта 1, представляет собой четыре паза 16.1, 16.2, 16.3 и 16.4, симметрично расположенные на сферическом утолщении 4 стержня винта 1.
Блокирующий винт 7 выполнен с наружной резьбой 17, соответствующей внутренней упорной резьбе 6 в верхней части сквозного отверстия 5, и с элементом 18, позволяющим приложить крутящий момент для вворачивания блокирующего винта 7 в головку 2. Элемент 18 представляет собой внутренний шестигранник, а на верхней плоскости блокирующего винта 7 выполнена ориентирующая насечка 19.
Преимущественное выполнение транспедикулярного полиаксиального винта предполагает выполнение его с шагом резьбы 3 рабочей части стержня винта 1 равной 2,5 мм при наружном диаметре рабочей части стержня винта 1 в пределах 4,5-5,5 мм, и с шагом резьбы 3 рабочей части стержня винта 1 равной 3,0 мм при наружном диаметре рабочей части стержня винта 1 в пределах 6,5-7,5 мм.
Преимущественное выполнение стержня винта 1 предполагает выполнение его с конусообразной сердцевиной с образованием двух частей 15.1 и 15.2 при соотношении длин частей соответственно как 1:2.
Транспедикулярный полиаксиальный винт изготовлен из биосовместимого титанового сплава и подвергнут цветному анодированию для усиления совместимости с костной тканью. Кроме того, с помощью цветного анодирования транспедикулярный полиаксиальный винт маркируется по диаметру, а именно: транспедикулярный полиаксиальный винт с наружным диаметром 4,5 мм. имеет золотистый цвет, транспедикулярный полиаксиальный винт с наружным диаметром 5,5 мм. имеет синий цвет, транспедикулярный полиаксиальный винт с наружным диаметром 6,5 мм. имеет розовый цвет, а транспедикулярный полиаксиальный винт с наружным диаметром 7,5 мм. имеет зеленый цвет.
Транспедикулярный полиаксиальный винт является составной частью устройств фиксации позвоночника и устанавливается (монтируется) следующим образом.
В позвонки, расположенные в непосредственной близости к требующим фиксации позвонкам, вворачивают транспедикулярные полиаксиальные винты заявленной конструкции.
Установленный транспедикулярный полиаксиальный винт, благодаря профилю резьбы 3 рабочей части стержня винта 1 и выполнению стержня винта 1 с конусообразной сердцевиной с образованием двух частей 15.1 и 15.2 разной конусности с переходом одной части в другую и с уменьшением угла наклона образующей конуса конечной части 15.2 конусообразной сердцевины стержня винта 1, при том, что, по крайней мере, первый от кончика стержня винта 1 виток резьбы 3 выполнен с выемкой 14, образующей стружечную канавку с режущими кромками, позволяет снизить риск поломки стержня винта 1 и обеспечивает одинаково прочную фиксацию его как в компактной кости ножки позвонка, так и в губчатой кости тела позвонка. Данное выполнение стержня винта 1 значительно облегчает введение транспедикулярного полиаксиального винта в костную ткань позвонка и позволяет сохранять стабильность его положения в теле позвонка.
Далее в пазы 8, выполненные в головках 2 транспедикулярных полиаксиальных винтов, устанавливают продольные стержни 9 цилиндрической формы, которые затем фиксируют с помощью блокирующих винтов 7. При этом выполнение на верхней плоскости блокирующего винта 7 ориентирующей насечки 19 облегчает установку блокирующего винта во время монтажа (установки) устройства фиксации позвоночника.
Смонтированное устройство фиксации позвоночника, составной частью которого является устройство транспедикулярного полиаксиального винта, благодаря конструктивному выполнению его составляющих, сохраняет стабильность положения во время его использования, обеспечивая, таким образом, надежную фиксацию позвонков при травмах и заболеваниях позвоночника.
Данная конструкция транспедикулярного полиаксиального винта повышает доступность оказания высокотехнологичной хирургической помощи при травмах и заболеваниях позвоночника.