Межпозвонковый дисковый протез

 

1. МЕЖЮЗВОНКОВЫЙ ДИСКОВЫЙ ПРОТЕЗ, содержащий 4-сторонний корпус с двумя концами, выполненный из биологически совместимого материала, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью исклвочения болевых ощущений при использовании протеза преимущественно в шейном отделе позвоночника, дае противоположные стороны выпoJSIeны плоскими, а две других - выпуклыми , поверхность корпуса выполнена в виде чередующихся выступов и впадин , ОДШ1 конец корпуса имеет резьбовое отверстие или фланец, выступающий над выпуклыми сторонами, а другой конец корпуса выполнен клиновидным . 2.Протез поп.1,отлича ющ и и с я тем, что выступы и впадины корпуса образуют замкнутые канавки , параллельные между собой и концам корпуса. 3.Протез по п. 1, отличающий с я тем, что для обеспечения гибкости сочленения, корпус выполнен из двух элементов, соединенных шарнирно в виде полусферического выступа { и впадины. СО 4.Протез по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью исключения прорастания корпуса костной тканью , упомянутым биологически совместимым материалом являются полиметилметакрилат и хромоникелевые сплавы.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

NWIIIN5H

РЕСПУВЛЦН

a9I 01) р@р А 61 F 1/03

ГОСУДМ СТВЕННИЙ КОМИТЕТ ССОР

fO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ONPbf5O

ОЙИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

:(21) 3301457!28-13 (22) 12.06 81 (31) 353938 (32) 13.06.80 (33) Канада (46) 30. 11.84. Вол. У 44 (71) и (72) Д@.Дэвид Кунц (Канада) (53) 615.47(088.8) (56) 1. Патент США У 3867728, кл . 3-1, 1973.

2. Патент Франции В 2372622, кл. А 61 Г 1:/00, 1978 ° (54)(57) 1. ИЕжйОЗВОККОВЫй ДИСКОВЫИ

ПРОТЕЗ, содержащий 4-сторонний кор" пус с двумя концами, выполненный из биологически совместимого материала, отличающийся тем, что, с целью исключения болевых ощущений при использовании протеза преимущественно в шейном отделе позвоночника, две противоположные стороны выполнены плоскими, а две других — выпуклыми, поверхность корпуса выполнена в виде чередующихся выступов и впадин, один конец корпуса имеет резьбовое отверстие или фпанец, выступающий над выпуклыми сторонами, а другой конец корпуса выполнен клиновидным.

2. Протез по п. 1, о т л и ч а ю- шийся тем, что выступы и впадины корпуса образуют замкнутые канавки, параллельные между собой и концам корпуса.

3. Протез по и. 1, отличаюшийся тем, что для обеспечения гибкости сочленения, корпус выполнен из двух элементов, соединенных шарнирно в виде полусферического выступа ф. и впадины.

4. Протез по п. 1, о т л и ч а юшийся теи, что, с целью исключения прорастания корпуса костной тканью, упомянутым биологически совмес- O тниым материалом являются полиметилметакрилат и хромоникелевые сплавы.

1127522

Изобретение относится к медицине, а точнее к травматологии и ортопедии, и применяется при операции на позвоночнике.

Известен межпозвонковый дисковый протьэ, выполненный в виде почкообраэного корпуса, материалом которого является пористая синтетическая смола (1) .

Недостатками этого протеза являют- 10 ся болевые ощущения при использовании его в шейном отделе позвоночника, а также воэможность прорастания в него костной ткани, что в случае неободимости затруднит его удаление. 15

Выскабливание протеза приведет к кровотечению насыщенной сосудами эоны поверхности.

Известен также межпозвонковый дисковый протез, содержащий 4-сторон- 20 ний корпус с двумя концами, выполненный из биологически совместимого материала (2) .

Однако недостатком этого известного протеза также является возмож- 25 ность болевых ощущений при использовании его в шейном отделе позвоночника. Кроме того, форма корпуса не соответствует. форме смежных поверхностей позвонков, что в конечном итоге приведет к их разрушению.

Цель изобретения — исключение болевых ощущений при использовании протеза преимущественно в шейном

35 отделе позвоночника.

Поставленная цель достигается тем, что в межпозвонковом дисковом протезе, содержащем 4-сторонний корпус с двумя концами, выполненный из био- 4О логически совместимого материала, две противоположные стороны выполнены плоскими, а две других — выпуклыми, поверхность корпуса выполнена в виде чередующихся выступов и впа- 45 дин, один конец корпуса имеет резьбовое отверстие или франец, выступающий над выпуклыми сторонами, а другой конец корпуса выполнен клиновидным, кроме того, выступы и впадины 50 корпуса образуют замкнутые канавки, параллельные между собой и концам корпуса. Кроме того, корпус выполO нен из двух элементов, соединенных шарнирно в виде полусферического 55 выступа и впадины, что обеспечивает гибкость сочленения, кроме того биологически совместимым материалом

I являются полиметилметакрилат и хромоникелевые сплавы.

На фиг. 1 показана горизонтальная проекция межпозвонкового дискового протеза, на фиг. 2 — фронтальная проекция протеза, на фиг. 3 — аксонометрическая проекция протеза", на фиг. 4, — схема позвонкового столба с межпозвонковым дисковым. протезом, на фиг. 5-10 — поясничные межпозвонковые промежутки, в плане, в которых показаны этапы установки межпозвонкового дискового протеза по второму варианту использования, на фиг.11фронтальная проекция протеза, установленная в поясничном отделе поз- воночника, на фиг. 12 — установка протеза в позвоночнике по третьему варианту использования, на фиг, 13-. протез с резьбовым отверстием вместо фланца.

Межпозвонковый дисковый протез имеет корпус 1, выполненный из тонкого блока биологически совместимого

:материала, имеющего слегка выпуклые стороны 2,3, канавки 4, на сторонах 2,3 и плоских сторонах 5 фланец 6, выступающий над выпуклыми сторонами 2,3 на одном конце корпуса, и другой клиновидный конец 7.

Хотя поперечные канавки 4 предпочтительны для создания "фрикционного сопряжения", потому что основные силы деформации стремятся сместить протез в продольном (переднеезаднее) направлении, могут использоваться другие поверхностные волнистости, выступы и впадины, например пирамидальные, ромбовидные, в виде рашпиля или линейчатые выступы. В общем могут использоваться любые небольшие выступы, канавки или волнистости с целью создания помех для перемещения протеза.

Клиновидный конец 7 позволяет производить более легкое введение протеза в дисковый промежуток. Клиновая форма позволяет отделить позвонки на необходимое расстояние при установке протеза на место. Кроме того, клиновидная форма лучше приспособлена сзади дискового промежутка и она не взаимодействует с внешними краями позвонков.

Фланец 6 необходим для того, чтобы предохранить хирурга от нечаянного проноса протеза достаточно дале3 1127522 ко в дисковый промежуток, например в нервный канал, что может привести к квадриплегии. Это также предотвращает миграцию протеза после окончания операции и в дополнение к росту волокнисто-хрящевой ткани в канавки 4 помогает закрепить протез точно по месту.

Фланец 6 показан выступающим над выпуклыми сторонами 2,3. Если необходимо, фланец 6 может образовывать выступ только на одной из выпуюых поверхностей. Кроме того, фланец 6 не обязательно должен выступать горизоитально по всей ширине корпуса f 15 а он может выступать лишь на части этой ширины.

Фланец 6 также сильно облегчает зажатие корпуса 1, особенно во время введения и удаления из дискового 20 промежутка. Исключительная трудность зажатня двояковыпуклого протеза при вынимании из дискового промежутка может быть хорошо представлена; так как любой инструмент, зажимающий 25 корпус 1, стремится "выстрелить" им еще дальше в дисковъй промежуток.

Дисковое пространство должно быть расширено на достаточное расстояние ,с целью осуществления полного введе" 30 ния установочного инструмента. -Однако каличие фланца б делает вынимание относительно простым, так как он остается вне дискового промежутка и легко может быть зажат.

Несмотря на отмеченные преимуще-. ства фланца 6, он может быть исключен, если задний край протеза вмеетр него снабжен резьбовым отверстием 8 (фиг. 13) так, чтобы корпус 1 мог бы быть прикреплен к удерживающему инструменту 9 при вставке или вмнимании. Когда протез соответствукицим. образом установлен, удерживающий ин-. струмент 9 может быть вынут, а рез6- 5 бовое отверстие 8 заполнено посредством закрывающего винта (не пока. зан) с целью предотвращения врастания волокнистой ткани.

Нротеэ представляет собой проклад-50 ку и может быть изготовлен as любого биологически совместимого матеркала достаточной прочности и долговечности, например из полиэтилена высокой плотности, полиметилметакрилата, нержавеющей стали илн хромокобальтовых- сплавов. Простейшим материалом для изготовления протеза является полимер, предпочтительно полиэ тилен высокой плотности, который может содержать непрозрачную для рентгеновских лучей метку, позволяющую радиологическим путем установить местоположение протеза.

На фиг. 4,показана фронтальная проекция части позвоночного столба, в котором позвонки 10 разделены нормальным диском 11, суженным диском 12, получившимся в результате повреждения, болезни или перерождения, и предлагаемый протез. Здесь показано, как протез может использоваться для восстановления нормального межнозвонкового дискового промежутка.

Протез, показанный на фиг. 1-4, предназначен в первую очередь для использования в качестве шейного дискового протеза. Когда требуется протез для поясничной области, то лучше изготавливать его из двух полови-, нок 13, 14 причем разделение выпол нено в продольной вертикальной плоскости. Вместе с тем, обе половинки 13, 14 имеют ширину, равную общему размеру промежутка, созданного при выполнении двусторонней поясничной диссектомии. Независимо от дву;сторонней структуры поясничного протеза и различия во всех размерах, он является таким же, как шейный протез, описанный выше.

Другой вариант предлагаемого дискового протеза показан на фиг. 12 и представляет собой корпус 15 из двух половин в йоложении между позвонками 16, 17.

1

Корпус 15 аналогичен корпусу 1 за исключением того, что он выполнен из двух половин 18 и 19, с тем чтобы могли производиться иэгибные и вытягивающие движения в пределах конструкции корпуса 15. Однак половина 18 имеет полусферический выступ 20, а другая половина !9 имеет полусферическую впадину 21. Полусферические выступы 20 и впадина. 21 взаимосцеплены, образуя простую точку опоры, позволяющую производить изгибание корпуса 15. Кроме того, при растяжении спинного позвоночника обе половины 18, 1:9 могут отделяться на небольшую величину, так как полусферический выступ 20 может быть просто отведен из впадины 2l. Таким образом, может производиться удлинение без

Э 1127522

20 нарушения сочленения позвонок-протез и, следовательно, волокнисто-хрящевой оболочки, имеющейся у этих сочленений.

Несмотря на половинчатую конструкцию, корпус 15 аналогичен корпусу 1 в том, что он имеет также поперечные канавки 4, выпуклые стороны 2,3, над которыми выступает фланец 6 на одном конце. Кроме того другой коj, 10 иец 7 также выполнен клиновидным.

Одна из половин 18 может быть выполнена из нержавеющей стали, а другая половина 19 выполнена из полиэтилена высокой плотности. Эти разнород- . ные материалы создают низкий коэффициент трения в точке опоры.

Корпус 15 может использоваться в качестве шейного протеза или в качестве одной половины поясного протеза.

Операция по замене шейного диска межпозвонковым дисковым протезом осуществляется следующим путем.

Пациент подготавливается на столе

25 в операционной под общим наркозом с введением внутритрахейной трубки и с зацеплением шейной петли.

Между плечами располагают мешок, с песком или сложенное полотенце, а под голову подкладывают небольшую подушечку с целью создания определенной степени вытягивания шеи и удлинения для облегчения доступа во время операции. Шея подготавливается и сзади помещается квадратная под- 35 кладка. Производится правосторонний передний поперечный шейный надрез приблизительно шириной в два-три пальца выше верхней засечки. Уровень надреза зависит от уровня шейного 40 диска или задействованных дисков.

Надрез располагается выше, если поражения дисков расположены высоко в шее.

Широкоглавая мышца рассекается. 45

Стерноклейдомастоидная и сонноартериальная связки после идентификации отводятся горизонтально. Полосовые мппцы, трахея и пищевод отводятся в середину. Идентифицируются выпук- 50 лые диски визуально и путем пальпирования. Игольный маркер располага1ется по месту и производится горизон-. тальное рентгеновское просвечивание в onåðàöèoíÿoé для установления уров-55 ня иглы и, следовательно, уровня задействованных дисков. На запястья пациента надеваются ремешки для о ття гив ания в о время из го товления рентгеновских снимков.

Как только уровень пораженных болезнью дисков, определенных перед операцией, идентифицирован положительно в операционной, пораженные диски вырезаются, и промежуток наO чисто выскабливается с удалением всего диска. Последующая продольная связка не удаляется, и нервный канал не просматривается во время процедуры. Затем надкостная поднимающая мыщца располагается в дисковом промежутке и поворачивается с целью раздвигания промежутков и восстановления ширины промежутка позвоночного диска до нормального. При открывании промежутка и разделения позвонков слышен щелчок. Важность этого сигнала заключается в том, что слипание между обеими сторонами выходного отверстия и гранями, а также задней стороной тела позвонка прекращается. Высота выходного отверстия, следовательно, восстанавливается в передне-задней плоскости в этот момент времени.

Как только промежуток выскоблен до задней стороны тела и в то же время, как производится приложение усилия тяги к шее со стороны анастезиолога, межпозвонковый дисковый протез устанавливается на место.

Он совершенно стабилен в своем положении, а после снятия усилия тяги он точно устанавливается между смежными позвонками. В это время в операционной может использоваться рентгеноскопия для подтверждения восстановления ширины дискового промежутка.

Рекомендуется, чтобы все распознанные суженные диски, определенные при рентгеноскопии, были бы заменены во время операции, а за один раз может быть восстановлено от одного до четырех уровней. Рана затем закрывается послойно и на коже используется поглощающий шовный материал.

Накладывается легкая повязка. Шейный воротник не является существен" ным, так как протезу присуща устойчивость во время установки. Среднее время пребывания в больнице составляет приблизительно три дня и после операции не требуется;особой мобилизации шеи. Отмечено, что головные боли, боль в шее и боли в руках от

7 1127 синдрома шейного диска обычно стихают в день хирургической операции.

Головокружение, провалы памяти, эа1туманивание зрения, а также звон в ушахр Относящиеся к синдрОму пОЗВО- 5 ночной артерии, также исчезают в день операции. Однако имеются некоторые послеоперационные неудобства, длящиеся до одного месяца и относящиеся к вытягиванию сморщенных свя-.10 зок

2. Замена поясничного диска.

Замена поясничного диска должна производится через заднюю часть тела.

Это позволяет хирургу Разжать любое f$ нервное окончание или часть нервного канала, которые подвержены стенозу во время операции. Это также позволяет произвести отрезание любых свободных фрагментов диска в нервном 20 канале. Замена поясничного диска че.Рез перед или заднебрюшной подход непрактична, так как(хирург в этом случае не может увидеть илн разжать нервные окончания или нервный канал. 25

Кроме того; операция через перед связана с увеличенной болезненностью, . включая сюда такие Проблемы, как мужская импотенция из-за сдирания волокон автономной нервной система, лежащей сверху.

Дисковый протез должен быть встав- . .лен на оставшееся место после обычной диссектомии хирургом. Диссектомия должна быть в идеальном случае произведена двусторонним надрезом всего заднего кольца и просто удаляемого мягкого ядра.

Дисковый протез может быть предназначен снециальнО для пОясничнОЙ, 4j) области. Этот протез состоит -из двух половинок 13 и 14 которые вместе составляют диаметр, равный всему размеру промежутка, получившегося в результате двусторонней поясничной 4 диссектомии. Одна компонента вводится с каждой стороны за счет отведе-: ния Canda eguina и вывода нервного окончания на противоположную сторону к средней линии, в то время когда осуществляется отрезание диска и уда". ление диска.

Этапы этой хирургической техноло гии показаны на фиг. 5-11. На фиг.5 приведен схематический вид сверху 55 межпозвонкового дискового промежутка над поясничным позвонком 22, где показан нервный канал 23, содержащий

522 8 отросток 24 (Canda eguina), заднее кольцо 25, переднее кольцо 26 и мягкое ядро 27 естественного диска.

Как показано на фиг. 6, отросток 24 (Санда eguina) подвигается хирургом на одну сторону посредством . сократительной жппцы 28 нервного окончания, заднее кольцо 25 отрезается до средней линии, а мягкое ядро 27 удаляется.

Половина 13 поясничного дискового протеза вставляется (как показано

1на фиг. 7), и после этого процедура повторяетея с другой стороны (как показано на фиг. 8 и 9) с целью введения второй половины 14 поясничного дискового протеза. Затеи отросток (Canda eguina) отпускается, как показано на фиг. 10, и рана закрывается обычным путем.

Фиг. 11 представляет собой фронтальный вид имплантированного протеза, причем видна только половина 14 протеза. На этом рисунке ясно, видно, что:переднее кольцо 26 остается нетронутым.

Половины протеза 13 и 14 работают вместе также, как.единое целое.

У каждой из них имеются две выпуклые стороны 2,3, канавки 4, фланец 6 и клиновидный конец 7. Горизонтальная ширина каждой половины l3 и 14 такова, что вместе они занимают большую часть полости, прежде занятой мягким ядром 22.

Две выпуклые стороны 2,3 предназначены для создания фрикционного сцепления sa счет канавок 4, поскольку слоистая прокладка удалена и черезмерно развинутый промежуток мажет возвратиться к нормальной ширине. Фрикционное сцепление может быть создано за счет других особенностей поверхности, как в предыдущем варианте. Фланцы 6 предназначены для предотвращения мигрании частей протеза 13 и 14 вперед по направлению к брюшной полости. Они также позволяют облегчить удаление, а также введение протеза. В случае заражения дискового промежутка, фланцы 6 позволяют произвести быстрое удаление частей протеза. Клиновидный конец 7 предназначен для легкого начала работы, после того, как части протеза установлены по месту. Двояковыпуклая форма естественного дискового промежутка делает возможным

11275

Не происходит прогрессивный контакт между спинными отростками, так как они вырезаны во время хирургической операции. Кррме того, если проме-50 жуток не может сузиться, то спинные отростки не будут контактировать и в дальнейшем.

Прогрессивное вылезание любых остаточных фрагментов мягкого ядра, 9 стабильный протез, работающий как естественный, особенно когда вводятся в конструкцию поверхности с фрикционным сцеплением.

Рекомендуется производить двустороннкю ламинектомию, а обе стороны или компоненты должны быть введены.

Однако этот протез применяется хирургом, который желает произвести полуаминектомию, удалив изолированный фрагмент без подхода с противоположной стороны, так как это еще более предотвратит многие проблемы, имеющиеся в настоящее время в хирургии диска. Однако при использовании 15 обеих половинок 13, 14 протеза, как это рекомендуется, общая нагрузка или область приложения веса удваивается, а это более удовлетворяет и менее вероятно, что приведет каким- 20 либо проблемам, относящимся к эрозии протеза в пластины конца позвонка из-за неровного распределения нагрузки.

Преимущества замены поясничного 25 диска с использованием предлагаемого протеза следующие.

Вывих апофицильного сустава после сужения промежутка не происходит, если установлен дисковый протез.

Прогрессивный задний прогиб остаточного заднего кольцевого фибра" за не происходит, так как он вырезан в порядке выполнения хирургической подготовки промежутка для пРотеза. 35

Прогрессивный передний прогиб нервного канала сзади не происходит, так как он также вырезан при хирургической операции.

Прогрессивная деформация костного 40 канала из-за увеличенного отклонения или увеличенного поясничного лордоза не происходит, так как поддерживается высота задней части диска. 45

22 10 кусков кристаллических хрящей и пластинок, или передних колечек кольцевого волокна не происходит, так как протезный диск действует как "пробка", предотвращающая миграцию в обратном направлении этих тканей изза дефекта, возникающего при хирургической операции в заднем кольце.

Операционное время, затраченное на тщательную очистку и выскребание материала диска, уменьшается, так как эти ткани не могут мигрировать в последующем, когда установлена пробка протезного диска.

Опасность фатального кровотечения из-за прободения нереднего кольца с последующим повреждением подвздошных сосудов или веи, лежащих впереди, не существует, так как хирург не должен больше проникать дотошно в глубину диска при попытке очистить все фрагменты, которые могут вылезти в дальнейшем. Так как протез работает как пробка, он не даст возможности произойти миграции назад этих фрагментов.. Так как эти фрагменты являются мягкими по природе, то если они подталкиваются вперед по направлению к брюшной полости протезом, то с сосудами не мажет произойти повреждение.

Преимущество замены диска в шейном отделе нозвоиочника протезом состоит в следующем.

Замена шейных дисков дисковыми протезами предназначена для восстановления ширины межпозвонкового дискового промежутка. За счет этого в свою очередь восстанавливается верхне-нижний диаметр или высота выходного отверстия, которое уменьшилось вместе с сужением дискового промежутка. Это также восстанавливает анатомию поверхности апофисильного сустава после операции до нормального анатомического воздействия соотношения. 3а счет открывания отверстия сдавливание нервного окончания, проходящего через узкое отверстие, соогветственно уменьшается. Это, в свою очередь, приводит к ослаблению симптомов головной боли, боли в шее, распростра", няющейся к плечам и рукам, связанных с ними слабостью и окостенелостью в руках и кистях.

3127522

"ЩФ.

ФМ. 2

1127522

Редактор А, Долинич

Заказ 8760/46

Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Фиг.f2

Составитель Л. Поваров

Техред О. Ващишина Корректор М.Максимншннец