Устройство для наружной транспедикулярной фиксации, способ закрепления и демонтажа датчика акустической эмиссии

 

Изобретение относится к области медицины, в частности к ортопедии, а именно к медицинским изделиям, используемым для фиксации и коррекции позвоночника и предназначенным для определения технического состояния элементов конструкции устройства наружной транспедикулярной фиксации. Изобретение обеспечивает определение в процессе лечения деформаций и повреждений позвоночника оптимальных усилий, прикладываемых к элементам конструкции аппарата, и предупреждение разрушения костной ткани и материала стержня-шурупа. Устройство содержит опорные пластины, соединенные с возможностью перемещения дистракционными стержнями, и элементы фиксации, закрепленные на опорных пластинах и выполненные каждый в виде стержня-шурупа, крепежный конец которого снабжен двумя параллельными продольными плоскостями и поперечным отверстием. Кроме того, устройство содержит датчики акустической эмиссии, связанные с блоком индикации акустически сигналов, соединенным с блоком связи компьютера и съемными элементами, размещенными на крепежных концах стержней-шурупов. Датчик акустической эмиссии крепится на одной из параллельных плоскостей крепежного конца стержней-шурупов. Датчик акустической эмиссии закрепляют с помощью быстротвердеющего клея цианокрилатной группы на крепежном конце стержня-шурупа, а демонтируют путем свинчивания съемного элемента, установленного на крепежном конце стержня шурупа. 2 с.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области медицины, в частности к ортопедии, а именно к медицинским изделиям, используемым для фиксации и коррекции позвоночника и предназначенным для определения технического состояния элементов конструкции устройства наружной транспедикулярной фиксации.

Известно устройство наружной транспедикулярной фиксации, содержащее опорные элементы, соединенные с возможностью перемещения дистракционными стержнями и элементы фиксации, закрепленные на опорных пластинах и выполненные в виде стержня-шурупа, крепежный конец которого выполнен уплощенным и снабжен поперечным отверстием (Свидетельство 4068, РФ, МПК⁶ А 61 В 17/60, опубл. 16.05.97. Бюл. 5).

Однако отсутствие в конструкции датчика не позволяет в процессе использования конструкции оценивать возникновение различных напряжений, возникающих в ее элементах при фиксации позвоночника.

Предлагаемые устройство для наружной транспедикулярной фиксации и способ закрепления и демонтажа датчика акустической эмиссии позволяют определить в процессе лечения деформаций и повреждений позвоночника оптимальные усилия, прикладываемые к элементам конструкции аппарата, и предупредить разрушение костной ткани и материала стержня - шурупа.

Поставленная задача решается тем, что устройство наружной транспедикулярной фиксации, содержащее опорные пластины, соединенные с возможностью перемещения дистракционными стержнями, и элементы фиксации, закрепленные на опорных пластинах и выполненные в виде стержня-шурупа, крепежный конец которого снабжен двумя параллельными продольными плоскостями и поперечным отверстием, снабжено датчиками акустической эмиссии, связанными с блоком индикации акустических сигналов, соединенным с блоком связи компьютера и съемными элементами, размещенными на крепежных концах стержней - шурупов, причем датчик акустической эмиссии крепится на одной из параллельных плоскостей крепежного конца стержней - шурупов.

При этом датчик акустической эмиссии закрепляют с помощью быстротвердеющего клея цианокрилатной группы на крепежном конце стержня-шурупа, а демонтируют путем свинчивания съемного элемента, установленного на крепежном конце стержня-шурупа.

Патентуемое изобретение поясняют подробным описанием, чертежами, на которых: Фиг. 1 - изображает устройство для наружной транспедикулярной фиксации с закрепленными датчиками акустической эмиссии; Фиг. 2 - иллюстрирует установку датчика акустической эмиссии на конце элемента фиксации позвонка, то же, что и на фиг.1; Фиг.3 - характеризует соединение датчика со жгутом; Фиг.4 - иллюстрирует блок индикации; Фиг. 5 - иллюстрирует общий вид датчика акустической эмиссии, то же, что и на фиг.1; Фиг. 6 - иллюстрирует схему соединения датчика акустической эмиссии с компьютером.

Устройство для наружной транспедикулярной фиксации состоит из опорных пластин 1, 2, 3, 4, 5, 6 (Фиг.1). К каждой из последних закрепляют концы двух элементов фиксации позвонка, выполненные в виде стержня-шурупа, соответственно: 7 и 8, 9 и 10, 11 и 12, 13 и 14, 15 и 16, 17 и 18.

Опорные пластины 1, 2, 3 закреплены друг относительно друга стяжками 19 и 20 и парами гаек, а опорные платины 4, 5, 6 закреплены друг относительно друга стяжками 21 и 22 и парами гаек.

Кроме того, опорные пластины 3 и 4 соединены друг с другом с возможностью перемещения посредством шарнира 23, имеющего резьбовые концы 24 и 25, на которых установлены с возможностью перемещения пары гаек 26 и 27 (не показано), 28 и 29 (не показано), и шарнира 30, снабженного резьбовыми концами 31 и 32. На последних установлены с возможностью перемещения пары гаек 33 и 34 (не показано), 35 и 36 (не показано).

Конец каждого стержня-шурупа 7-18, закрепленный на соответствующей из опорных пластин 1-6, снабжен двумя параллельными плоскостями для закрепления датчика акустической эмиссии.

Например: крепежный центр стержня-шурупа 17 снабжен параллельными плоскостями 41 и 42 и съемными элементом 43. На одной из параллельных плоскостей 42 закреплен с помощью быстротвердеющего клея цианокрилатной группы датчик 40 акустической эмиссии.

Каждый из датчиков акустической эмиссии 37, 38, 39, 40 (Фиг.3) соединенным жгутом, например 50, связывают с разъемом 44. Каждый из последних соединяют с одним из гнезд 45 блока индикации 46 акустических сигналов. Блок индикации 46 имеет индикатор 52 технического шума, индикатор 53 - "кость", индикатор 54 - "стержень", расположенные на передней панели блока индикации 46 акустических сигналов.

Последний соединен электрической связью с блоком связи 55 компьютера 56, оснащенного платой фильтрации сигнала программным обеспечением 57.

При этом каждый из датчиков акустической эмиссии 37, 38, 39, 40 (Фиг.50) выполнен из основания 47, на котором закреплена пьезокерамическая пластина 48, соединенная с жилой 49 жгута 50. Пьезокерамическая пластина 48 и жила 49 расположены в корпусе 51, который закреплен на основании 47.

Устройство для наружной транспедикулярной фиксации и способ закрепления и демонтажа датчика акустической эмиссии используют следующим образом.

В операционной, после введения в тела позвонков элементов фиксации 7-18, выполненных в виде стержней - шурупов, их закрепляют к соответствующим опорным пластинам, а именно: 1-6. Компонуют один блок из опорных пластин 1, 2, 3, соединяя их резьбовыми стержнями 19, 20 и крепежными гайками, а второй блок - из опорных пластин 4, 5, 6, соединяя последние резьбовыми стержнями 21, 22 и крепежными гайками. Затем связывают с возможностью перемещения опорные пластины 3 и 4 посредством шарниров 23 и 30. При этом резьбовые концы 24, 25 и 31, 32 каждого из последних соединяют парами гаек соответственно 26 и 27, 28 и 29, 31 и 34, 32 и 36 с опорными пластинами 3 и 4.

В послеоперационном периоде лечения, на 5-6 сутки, на конец каждого из стержней - шурупов 11, 12, 17, 18, предназначенных для закрепления датчиков 37, 38, 39, 40, устанавливают съемные элементы. Например: съемный элемент 43 устанавливают с возможностью перемещения на конец стержня - шурупа 17 (Фиг. 2) и закрепляют на плоскости 42 основание 47 датчика 40 акустической эмиссии. Для этого используют быстротвердеющий клей цианокрилатной группы. Перед закреплением обезжиривают одну из параллельных плоскостей 42 элемента фиксации 17, и плоскость основания 47 датчика 40 акустической эмиссии этиловым спиртом. После его испарения наносят тонким слоем быстротвердеющий клей на обезжиренные поверхности датчика 40 и плоскости 42. Затем плотно соединяют плоскости 42 стержня - шурупа 17 и 47 датчика 40 акустической эмиссии. Аналогичным образом устанавливают датчики 37, 38, 39 акустической эмиссии на элементах фиксации, соответственно, 11, 12, 18. Выбор элементов фиксации для установки датчиков акустической эмиссии, зависит от патологии заболевания позвоночника.

Каждый из закрепленных датчиков 37, 38, 39, 40 акустической эмиссии соединяют посредством жгутов с разъемами. Например датчик 40 акустической эмиссии жгутом 50 соединяют с разъемом 44. Последний соединяют с гнездом 45 блока индикации 46 акустических сигналов, который связывают с блоком связи 55 компьютера 56.

Используя программное обеспечение 57, замеряют шумы возникающие в системе аппарат - позвоночник. Для измерения и контроля на блок индикации 46 выводятся замеры акустических шумов. Индикатор 52 показывает цифровые значения и их изменения технических шумов, которые возникают в системе от прикосновения к аппарату ключом при подкручивании пар гаек 26 и 27 (не показано), 28 и 29 (не показано), 33 и 34 (не показано), 35 и 36 (не показано) при устранении деформации позвоночника. Технические шумы в дальнейшем учитывают для внесения корректировки в данные при выделении и измерении акустических шумов характеризующих разрушение костной ткани позвонка или стержня - шурупа. Акустические шумы характерные для костной ткани показывает индикатор 53, а характерные для изменений в стержне шурупе - индикатор 54.

Лабораторные исследования позволили установить частотные диапазоны сигналов акустической эмиссии, соответствующие разрушениям костной ткани в диапазоне частот от 180 кГц до 600 кГц. Разрушению материала стержней - шурупов соответствует частотный диапазон от 500 кГц до 1 МГц, а шумовой сигнал, вызываемый технологическими причинами, - в диапазоне частот от 20 кГц до 180 кГц. Превышение указанных акустических шумов ведет к разрушению костной ткани позвонка и материала стержня - шурупа. Контроль с выполнением замеров выполняют до устранения деформации позвоночника.

Демонтаж каждого из датчиков акустической эмиссии осуществляют свинчиванием на соответствующим стержне - шурупе съемного элемента. Например: на стержне - шурупе 17 съемный элемент 43 перемещают в направлении датчика 40 акустической эмиссии до упора его в основание 47 корпуса 51, удерживая стержень - шуруп 17 от проворачивания, продолжая перемещения до разрушения клеевого слоя. Демонтированный датчик 40 используют повторно после удаления остатков старого клея.

Предлагаемые устройство для наружной транспедикулярной фиксации, способ оценки акустических шумов позволяют определить в процессе лечения деформаций и повреждений позвоночника частотный диапазон акустических шумов разрушения костной ткани позвонка и материала стержней - шурупов, оптимальные усилия, прикладываемые к элементам конструкции аппарата, и предупредить разрушение костной ткани и материала стержны - шурупа.

Кроме того, позволяют определить место локализации "опасной" нестабильности системы аппарат - позвоночник, предотвратить ее и осуществить динамический контроль за биомеханическим режимом работы системы аппарат - позвоночник.

Патентуемое изобретение используют в клиническом отделении нейрохирургии клиники РНЦ "ВТО".

Формула изобретения

1. Устройство для наружной транспедикулярной фиксации, содержащее опорные пластины, соединенные с возможностью перемещения дистракционными стержнями, и элементы, фиксации. закрепленные на опорных пластинах и выполненные каждый в виде стержня-шурупа, крепежный конец которого снабжен двумя параллельными продольными плоскостями и поперечным отверстием, отличающееся тем, что оно снабжено датчиками акустической эмиссии, связанными с блоком индикации акустических сигналов, соединенным с блоком связи компьютера и съемными элементами, размещенными на крепежных концах стержней-шурупов, причем датчик акустической эмиссии крепится на одной из параллельных плоскостей крепежного конца стержней-шурупов.

2. Способ закрепления и демонтажа датчика акустической эмиссии, отличающийся тем, что его закрепляют с помощью быстротвердеющего клея цианокрилатной группы на крепежном конце стержня-шурупа, а демонтируют путем свинчивания съемного элемента, установленного на крепежном конце стержня-шурупа.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6