Многофункциональный имплантат с памятью формы для хирургического лечения последствий туберкулезного спондилита

 

Изобретение может быть использовано во фтизионейроортопедии, для лечения неврологически осложненных форм последствий туберкулезного спондилита. Имплантат выполнен в виде скобы с двумя плоскостями, расклинивающими и стабилизирующими позвонки, а также активной плоскостью, защищающей спинной мозг, соединяющейся с электродом и микроинъектором для диагностической регистрации потенциалов и лечебных воздействий путем электростимуляции с электрофорезом лекарственных средств. Технический результат заключается в надежной стабилизации позвоночника за счет эффекта повышенной прочности, интеграции с костью расклинивающим эффектом и возможности внедрять в него аутотрансплантаты. Имплантат позволяет выполнять несколько видов лечебно-диагностических воздействий как на позвоночный столб, так и на нервную ткань спинного мозга в течение длительного периода времени, уменьшая тем самым количество травматичных процедур, снижая экономические и временные затраты, связанные с лечебно-диагностическим процессом. Имплантат эффективен, прост в изготовлении и не требует существенных экономических затрат. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к фтизионейроортопедии, и может быть использовано для лечения последствий туберкулезного спондилита, осложненного неврологическими расстройствами.

Известно, что лечение неврологически осложненных патологических состояний позвоночного столба, а именно туберкулезного спондилита и его последствий, связано с травматичными операциями, целями которых является декомпрессия спинного мозга и восстановление опорной функции позвоночника.

В последующие периоды лечения пациентам осуществляются дополнительные инвазивные и неинвазивные методы диагностики и терапии, направленные на ликвидацию спинномозговых и других неврологических расстройств, а также диагностическую объективизацию состояний пораженной нервной ткани. К их числу относятся эпидуральная электростимуляция спинного мозга (ЭССМ), электрофорез и функциональный спинальный мониторинг методом эпидуральной электроспинонейрографии (регистрация вызванных потенциалов спинного мозга при помощи эпидуральных электродов).

Недостатком известных методов лечения является то, что декомпрессивная часть вмешательства создает лишь предпосылки к восстановлению функций спинного мозга, а использование имплантатов или аутотрансплантатов преследует лишь одну цель - стабилизацию позвоночного столба. Кроме того, в послеоперационном периоде часто возникают осложнения, связанные с переломами, лизисом аутотрансплантатов /1/. Для каждодневного компьютерного мониторинга функций пораженных сегментов спинного мозга и электростимуляции процессов его функционального восстановления требуются дополнительные операции, связанные с пункционной или интраоперационной имплантацией, реимплантацией электродов, микроинъекторов, регулярными перевязками, удалением отведений. Подача лекарственных веществ в зону поражения спинного мозга ежедневно в течение недель и месяцев до настоящего времени практически была неосуществима по техническим причинам.

Для повышения стабилизирующих и прочностных функций вертебральных трансплантатов в хирургии позвоночника стали использовать имплантаты из титана и его сплавов /2/, которые обладают достаточными вязкопластическими свойствами. Однако применение титановых имплантатов связано, как правило, только с задней фиксацией позвонков за дуги или остистые отростки.

Известен биосовместимый имплантат /3/ из синтетического материала, используемый в лечении туберкулеза позвоночника, пропитываемый перед операцией антибактериальными препаратами широкого спектра действия. Однако этот имплантат пригоден и используется только для стабилизации позвоночного столба, попутно недолговременно играя роль антибактериального резервуара. По своим свойствам (отсутствие электропроводности, отсутствие пластичности) указанный имплантат не может быть использован для лечения спинномозговых расстройств и диагностического спинального мониторинга.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является имплантат из титана /4/, используемый для переднего спондилодеза. Эта модель технически сложна в изготовлении, значительна по себестоимости и не выполняет иных функций, кроме стабилизирующей.

Задача изобретения заключается в создании имплантата с памятью формы, обеспечивающего надежную фиксацию, исключающего возможность перелома, а также обладающего многофункциональными свойствами в виде устойчивой стабилизации грудопоясничного и поясничного отделов позвоночника, эпидуральной электростимуляции, лекарственного электрофореза и проведения диагностической регистрации вызванных потенциалов с поверхности спинного мозга (спинальный мониторинг).

Поставленная задача решается за счет того, что имплантат выполнен в виде скобы с двумя плоскостями, расклинивающими и стабилизирующими позвоночник, а также активной плоскостью, защищающей спинной мозг, электродом и микроинъектором; в расклинивающих плоскостях сформированы прямоугольные пазы для внедрения в них консолидирующих аутотрансплантатов из ребра или гребня подвздошной кости; окончания лопасти расклинивающих плоскостей выполнены загнутыми на 1-2 мм под прямым углом; в активной плоскости, обращенной к спинному мозгу, сформированы паз для накопления лекарственных веществ глубиной в 1/2 толщины активной плоскости и 2 сквозных отверстия на дне паза для электрода и микроинъектора; после внедрения имплантата в тела резецированных позвонков плоскости для стабилизации расклинивают позвонки, смещаясь на 10-15^o краниально и каудально за счет его свойств памяти формы; электрод крепится к активной плоскости за счет якорной системы фиксации.

На фиг. 1 показан вид на имплантат, разрез; на фиг. 2 - вид на расклинивающую, стабилизирующую плоскость имплантата; на фиг. 3 - вид на активную плоскость имплантата; на фиг. 1, 2 и 3: 1 - лопасть с загнутым окончанием; 2 - паз для аутотрансплантата; 3 - паз для лекарственных веществ; 4 - отверстия для электрода и микроинъектора; на фиг. 4 - имплантат в рабочем состоянии с электродом и микроинъектором: A - в момент установки в резецированные тела позвонков;
Б - осуществлено расклинивание позвонков лопостями имплантата.

Имплантат приводят в рабочее состояние в следующей последовательности:
После декомпрессии спинного мозга в заранее выполненные пазы-зарубки производят плотное внедрение имплантата, при этом расклинивающие плоскости должны плотно прилегать к остаткам резецированных тел позвонков. В отверстия вводят лишенное изолирующей оболочки окончание электрода и окончание микроинъектора. Отдельным проколом кожных покровов электрод и микроинъектор выводятся на поверхность кожи под повязку. Рана ушивается. Для подведения лекарственных средств к спинному мозгу используют эластичную ампулу. Спустя 2-6 дней после операции электрод подсоединяют к электростимулятору. Лекарственное вещество периодически выдавливают в микроинъектор и далее в паз, расположенный на активной поверхности имплантата.

Электростимуляцию производят импульсным постоянным током в диапазоне частот от 0,5 до 100 Гц в зависимости от клинической задачи. Титановый имплантат, обладая высокими электропроводными свойствами и практически полной индифферентностью к биологическим тканям, обеспечивает лечение при помощи электростимуляции и лекарственного электрофореза от 3 до 7 и более месяцев, при этом имплантат может использоваться в качестве анода или катода в зависимости от конкретной задачи терапии. При необходимости электрод соединяется с миографической компьютерной установкой, чем обеспечивается в течение 3-7 месяцев спинальный мониторинг.

По окончании курса лечения электроды и микроинъектор удаляют практически безболезненно для пациента в перевязочной комнате или в палате потягиванием за накожные отведения. Имплантат после удаления электрода и микроинъектора приобретает самостоятельную функцию, являясь опорной структурой, которая в течение 12-24 месяцев окружается фиброзными тканями, тканями тел позвонков, интегрируясь с имплантатом и аутотрансплантатом.

Пример конкретного применения имплантата.

История болезни 570. Больной М.И.,1955 г. рождения, поступил 10.9.96 г. в 6 отд. хирургии позвоночника для хирургического и восстановительного лечения (эпидуральной электростимуляции спинного мозга и его корешков, традиционные методы), спинномозговых и корешковых расстройств компрессионного генеза. Жалобы при поступлении на умеренные нарушения функций мочевого пузыря, нарушения движений в нижних конечностях, невозможность сидеть и длительно передвигаться на ногах, чувствительные расстройства, судороги.

Diagnosis:
Последствия спондилита тела L1 позвонка с компрессией передних, боковых отделов конуса-эпиконуса спинного мозга и его корешков, ишемией спинного мозга Тн9-10, осложненной нижним спастическим парапарезом, корешковым синдромом S1, L1-2, вторичной кифосколиотической деформацией позвоночного столба, нарушениями функций органов малого таза по смешанному типу. Состояние после операции:
Резекция тел Tн12-L1-2 позвонков, переднебоковая декомпрессия спинного мозга, менинголиз, имплантация многофункционального устройства из титана для передней стабилизации позвоночника (Тн12-L2), эпидуральной ЭССМ и эпидурального лекарственного микроэлектрофореза и спинального мониторинга в зоне поражения спинного мозга и 2 аутотрансплантата из ребра от 9.10.96 г.

Под эндотрахеальным наркозом, с резекцией 10 ребра, справа, осуществлен доступ в правую плевральную полость. Нижняя доля правого легкого оказалась легко припаянной к диафрагме. Осуществлено ее освобождение. Гемостаз. После коагуляции и пересечения сегментарных сосудов Tн12-L1-2 произведено поднадкостничное скелетирование позвоночника на этих уровнях. Гемостаз. После скелетирования позвонков выявлена зона травмы, представляющая собой конгломерат из 3 тел позвонков (тело L1 клиновидно глубоко внедрилось в просвет позвоночного канала, вместе с задней частью тела Тн12 и L1 сдавливая спинной мозг). Без удаления головки 12 ребра в передних отделах тел Tн12-L1-2 L2 позвонков сформирован паз-зарубка. Гемостаз H₂O₂ и м/воском кровотечения из пористой кости тел позвонков. После этого путем резекции задних отделов указанных тел осуществлена переднебоковая декомпрессия спинного мозга. В процессе декомпрессии наблюдалось эпидуральное кровотечение, связанное с наличием эпидуральных сосудов, сращенных со стенкой позвоночного канала в рубцовых тканях на уровне травмы с/мозга. При выделении клина L1, сдавливавшего мозг и менинголиза из этих сосудов, кровотечение остановлено путем H₂O₂, гемостат. губкой. В процессе декомпрессии выявлено: грубое сдавление спинного мозга практически на 2/3 поперечника конгломератом из остатков указанных тел позвонков, окруженным остатками разрушенных м/п дисков Тн12, L1-2, внедрившихся по ходу позвоночного канала вверх и вниз на 5-6 мм. Гемостаз по ходу манипуляций. Передние и левые боковые отделы тел позвонков, представлявшие собой ф/костный блок (имелись признаки нестабильности позвоночного столба на уровне Тн12-L1) удалось сохранить. После ликвидации костной компрессии путем менинголиза с твердой оболочки на всем протяжении удален рубец. Гемостаз. Твердая мозговая оболочка расправилась, набухла на всем протяжении. Ее анатомическая целостность осталась ненарушенной. В сформированный ранее паз, в состоянии реклинации плотно внедрен универсальный имплантат из медицинского титана, в который введен 4-канальный микроинъектор и кабель-электрод из отдельного кожного прокола. Кроме того, в паз имплантата и сверху его имплантировано 2 аутотрансплантата из ребра. Фиксация атравм. нитью. Гемостаз. Гемостатическая губка паравертебрально. Дренажная трубка в плевральную полость. Послойный шов раны до полной герметичности. Ампиокс и 0,5 мл преднизолона в микроинъектор.

Спустя 3 недели больной поднят на ноги, самостоятельно передвигается по коридору в корсете и без него. Курс ЭССМ продолжался вплоть по 20.11.96 г, после чего электроды безболезненно удалены.

Контрольные компьютерные электроспинонейрографии в динамике до- и послеоперационного лечения: 1 - регистрация вызванных потенциалов спинного мозга: отмечено увеличение по амплитуде нисходящих по двигательным спинальным трактам вызванных потенциалов спинного мозга, 2 - регистрация вызванных моторных ответов мышц нижних конечностей при ЭС поясничного утолщения спинного мозга: отмечено увеличение амплитуды ответов и уменьшение латентного периода. 3 - регистрация M/H рефлекса: изменения M/H рефлекса в процессе произвольных облегчающих влияний пациента и при ЭС спинного мозга на уровнях C и Тн сегментов показали наличие облегчающих влияний, что указывает на улучшение проводящей функции спинного мозга. Контрастная п/о миелография с омнипаком 300 - в сравн. с до/операционной картиной: контраст свободно распространяется выше уровня поражения спинного мозга - передние и боковые отделы спинного мозга освобождены от компрессии. Имплантат из титана и трансплантаты в телах Tн12-L2 расположены соответственно осям нагрузки плотно. Позвоночник стабильный. Неврологически пр. полный регресс неврологической симптоматики. Спустя 6 недель после операции больной выписан домой.

Таким образом, новый имплантат позволяет проводить несколько видов лечебных воздействий на позвоночный столб, на нервную ткань спинного мозга, а также дает возможность осуществлять компьютерную диагностическую регистрацию потенциалов спинного мозга, контролировать его функциональное состояние и эффективность лечения, уменьшая количество травматичных манипуляций, возможных осложнений, снижая экономические и временные затраты медицинского персонала.

Всего прооперировано с хорошими ближайшими и отдаленными результатами 7 пациентов с воспалительными заболеваниями позвоночника.

Источники информации:
/1/ Усиков В.Д.,Румянцева В.В., Карчан В.Г. Изучение опороспособности и блокирующего эффекта корпородеза грудо-поясничного отдела позвоночника при использовании аутотрансплантатов/Травматол. ортопед. России.- 1995.-N 1.-С. 29-31.

/2/ Зильберштейн Б.М., Рабинович С.С., Фомичев Н.С. Передняя внутренняя фиксация позвоночника при проникающих переломах тел позвонков устройством с термомеханической памятью/ Ортопед., травматол. и протезирование. -1992. -N 8. -С. 31-34.

/3/ Лавров В.Н., Кожевников А.Б. Диагностика и оперативное лечение спондилитов // Туберкулез и экология. - 1995. -N 1. -С.22-23.

/4/ Black R. C.,Gardner V.O., Armstrong G.W.,O- Neil J., George M.S. A contoured anterior spinal fixation plate //Clin. Orthop.- -1988. - N 227. -p. 135-142.

Формула изобретения

1. Многофункциональный имплантат с памятью формы для хирургического лечения последствий туберкулезного спондилита, содержащий изогнутую титановую пластину, отличающийся тем, что он выполнен в виде скобы с двумя плоскостями, расклинивающими и стабилизирующими позвоночник, а также активной плоскостью, защищающей спинной мозг, электродом и микроинъектором.

2. Имплантат по п.1, отличающийся тем, что в расклинивающих плоскостях сформированы прямоугольные пазы для внедрения в них консолидирующих аутотрансплантатов из ребра или гребня подвздошной кости.

3. Имплантат по п.1, отличающийся тем, что окончания лопасти расклинивающих плоскостей выполнены загнутыми на 1 - 2 мм под прямым углом.

4. Имплантат по п.1, отличающийся тем, что в активной плоскости, обращенной к спинному мозгу, сформированы паз для накопления лекарственных веществ глубиной в 1/2 толщины активной плоскости и 2 сквозных отверстия на дне паза для электрода и микроинъектора.

5. Имплантат по п.1, отличающийся тем, что после его внедрения в тела резецированных позвонков плоскости для стабилизации расклинивают позвонки, смещаясь на 10 - 15^o краниально и каудально за счет его свойств памяти формы.

6. Имплантат по п.1, отличающийся тем, что электрод крепится к активной плоскости за счет якорной системы фиксации.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4