Ламинарный крючок-электрод для задней фиксации позвоночника и эпидуральной электростимуляции структур спинного мозга

Изобретение относится к медицинской технике. Ламинарный крючок-электрод для задней фиксации позвоночника и эпидуральной электростимуляции структур спинного мозга включает в себя тело крючка и изогнутую крючкообразную фиксирующую часть. Фиксирующая изогнутая крючкообразная часть выполнена в виде монолитной основы с возможностью введения в процессе операции под дуги позвонков в заднее эпидуральное пространство. Внутри фиксирующей изогнутой крючкообразной части образована электропроводная поверхность для стимуляции структуры спинного мозга. Электропроводная поверхность отграничена от основной массы крючка-электрода диэлектрической прокладкой и имеет глухое отверстие для фиксации кабель-электрода. Объем электропроводной поверхности, окруженной диэлектрической прокладкой, составляет 0,5-1% объема ламинарного крючка-электрода. Кабель-электрод с диаметром 0,5-1,0 мм состоит из электропроводной жилы и изолирующей диэлектрической оболочки и соединен электропроводной жилой со стимулирующей структуры спинного мозга поверхностью. Применение изобретения обеспечит одновременно как заднюю фиксацию позвоночника, так и эпидуральную электростимуляцию структур спинного мозга. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, нейрохирургии, и может быть использовано для лечения спинномозговых расстройств - вертеброгенных миелопатий.

В настоящее время известно, что лечение больных с нейроортопедическими последствиями туберкулеза, остеомиелита и травмы позвоночника, в первую очередь, связано с хирургическими операциями, конечной целью которых является декомпрессия спинного мозга и восстановление опорной функции позвоночника.

Декомпрессия спинного мозга оказывается неэффективной или приносит незначительный эффект более чем у 40-58% оперированных, особенно в случаях с наличием прогрессирующей вертеброгенной посттравматической миелопатий. Эта категория больных нуждается в новых подходах и методах послеоперационного стимулирования активации механизмов восстановления утраченных функций спинного мозга.

Недостатком известных методов хирургического лечения является тот факт, что декомпрессивная часть вмешательства обеспечивает лишь возможное появление восстановительных функциональных предпосылок для спинного мозга, тогда как стабилизация позвоночного столба различными видами металлических конструкций выступает в качестве восстановления лишь опорной функции, не решая проблем лечения неврологических последствий компрессии структур спинного мозга, а именно прогрессирующей миелопатий и, как инвалидизирующих ее проявлений - выраженных спинномозговых расстройств.

Доказано, что наиболее полная стабилизация позвоночника достигается комбинацией передней и задней фиксации позвоночника.

Одной из разновидностей задней инструментальной фиксации позвоночника является применение конструкции типа CD, состоящей из ламинарных крючков и соединяющих их стержней.

Для послеоперационного лечения вертеброгенных спинномозговых расстройств - миелопатий применяют способ эпидуральной электростимуляции, который, как правило, связан с пункционной или интраоперационной имплантацией кабель-электродов на твердую мозговую оболочку спинного мозга [1].

Известно применение многофункциональных электропроводных имплантатов при переднем спондилодезе [5]. Однако они не обеспечивают электростимуляционное воздействие на задние структуры спинного мозга, необходимое для достижения наиболее полного клинического положительного эффекта лечения.

Для инструментальной фиксации позвоночника используют CD-конструкцию из титанового сплава, характеризующуюся тем, что с целью повышения эффективности хирургической задней стабилизации позвоночного столба применяется суб- и супраламинарная имплантация ламинарных крючков, жестко фиксируемых титановыми стержнями при помощи винтов [2, 3, 4]. Однако терапевтические потенциальные возможности элементов CD конструкции в случаях с вертеброгенными спинномозговыми расстройствами не использовались и не используются по настоящее время в мировой практике. В частности, в доступной литературе нет сведений, указывающих на применение ламинарного крючка одновременно и для стабилизации позвоночника и осуществления электростимулирующих или еще каких-либо воздействий на структуры спинного мозга, т.е. не используется имеющийся функциональный потенциал ламинарных крючков, вводимых в заднее эпидуральное пространство с целью совмещения с процедурами электростимуляции в зоне страдания структур спинного мозга.

Таким образом, не использование потенциальных возможностей элементов задней фиксации типа CD-конструкции в лечении вертеброгенной миелопатий существенно ограничивает эффективность хирургического лечения вертеброгенных спинномозговых расстройств в целом, являясь серьезным недостатком.

Задачей изобретения является разработка ламинарного крючка-электрода, обеспечивающего одновременно как заднюю фиксацию позвоночника, так и лечение вертеброгенных спинномозговых расстройств - миелопатий путем эпидуральной электростимуляции структур спинного мозга.

Задача решается за счет того, что для комплексного лечения используется ламинарный крючок, фиксирующая изогнутая крючкообразная часть которого выполнена в виде монолитной основы с возможностью введения в процессе операции под дуги позвонков в заднее эпидуральное пространство, внутри которой образована электропроводная поверхность для стимуляции структуры спинного мозга, отграниченная от основной массы крючка-электрода диэлектрической прокладкой и имеющая по меньшей мере одно глухое отверстие для фиксации кабель-электрода, при этом объем электропроводной поверхности, окруженной диэлектрической прокладкой, составляет 0,5-1% объема ламинарного крючка-электрода, а кабель-электрод с диаметром 0,5-1,0 мм состоит из электропроводной жилы и изолирующей диэлектрической оболочки и соединен электропроводной жилой со стимулирующей структуры спинного мозга поверхностью.

Устройство поясняется чертежами на фиг. 1, 2, 3 и 4.

Фиг. 1 - вид на ламинарный крючок-электрод в 3 проекциях с указанием усредненных размеров отдельных частей в мм и масштабе 3:1.

А - вид снизу на рабочую активную фиксирующую часть ламинарного крючка, вводимую в заднее эпидуральное пространство под дугу позвонка.

3 - электропроводная поверхность, контактирующая с твердой мозговой оболочкой спинного мозга.

2 - неэлектропроводная изолирующая часть, окружающая электростимулирующую поверхность крючка.

В-В - вид бокового сечения на активную фиксирующую часть ламинарного крючка-электрода, 2 - изолирующая, 3 - электропроводная поверхность.

Б-Б - вид на боковое сечение ламинарного крючка-электрода в сборе.

1 - тело крючка-электрода:

- по стрелкам В - сечение фиксирующей части;

- по стрелке А - прилежащая к твердой мозговой оболочке активная стимулирующая поверхность с: 2 - неэлектропроводной изолирующей частью, окружающей стимулирующую поверхность крючка внутри титановой рабочей фиксирующей, 3 - электропроводной поверхностью, соединяющейся с кабель-электродом, который состоит из: 5 - изолирующая оболочка, 4 - электропроводная жила кабель-электрода;

- по задней поверхности ламинарного крючка - вид по стрелкам Б - поверхность ламинарного крючка-электрода в передней проекции.

Фиг. 2 - вид крючка-электрода в разрезе в сборе:

1 - тело крючка;

2 - неэлектропроводная изолирующая часть, окружающая электропроводную поверхность крючка внутри титановой рабочей фиксирующей;

3 - электропроводная поверхность крючка-электрода;

4 - электропроводная жила кабеля-электрода;

5 - изолирующая оболочка кабеля-электрода.

Фиг. 3 - вид соотношений установленных крючков-электродов относительно:

6 - дуга позвонка;

7 - спинной мозг;

8 - стержень CD конструкции.

Фиг.4 - интраоперационно вид на CD инструментальную конструкцию в сборе, фиксирующую грудопоясничный отдел позвоночника больного с двумя крючками-электродами:

1 - крючок-электрод, введенный в заднее эпидуральное пространство супраламинарно;

4-5 - кабель-электрод;

8 - фиксирующий CD конструкцию стержень.

Устройство используется следующим образом.

Ламинарный крючок для CD фиксации и эпидуральной электростимуляции структур спинного мозга приводится в рабочее состояние в следующей последовательности.

После скелетирования дуг позвонков на необходимых уровнях подготавливаются - расширяются междуговые щели, мобилизуется желтая связка. Производится моделирование ламинарного крючка-электрода. Для этого кабель-электрод произвольно необходимой длины оголенной от изолирующей оболочки частью инсталлируется в отверстие электропроводной поверхности рабочей стабилизирующей части крючка. Крючок-электрод вводится эпидурально суб-, или супраламинарно, в зависимости от клинической задачи, жестко фиксируется к титановому стержню винтом к телу крючка.

Отдельно перфорацией кожных покровов окончание кабель-электрода выводится на поверхность кожи и фиксируется атравматичной нитью. Операционная рана послойно ушивается.

Для эпидуральной электростимуляции используются от 2-х ламинарных крючков-электродов выше (на уровне) и (или) ниже пораженных сегментов спинного мозга.

По окончании курса лечения кабель-электроды удаляются практически безболезненно для пациента в условиях перевязочной комнаты вытягиванием из тканей за накожные отведения.

Ламинарные крючки после удаления электродов приобретают самостоятельную функцию, оставаясь опорной стабилизирующей структурой системы CD стабилизации.

Клинический пример.

Пациент П., 1979 г.р., госпитализирован в отделение хирургии позвоночника ФГБУ СПб «НИИ фтизиопульмонологии» Минздрава России 15.03.12 с жалобами на боли в грудопоясничном отделе позвоночника с иррадиацией в нижние конечности, общую слабость, отсутствие произвольных движений в нижних конечностях, нарушения функций органов малого таза, отсутствие возможности сидеть и ходить. Диагноз: Генерализованный туберкулез: Очаговый туберкулез верхушек обоих легких. Туберкулезный спондилит Th10-L2, нестабильность позвоночника, натечные абсцессы, грубая компрессия спинного мозга, нижняя спастическая параплегия, нарушение функций органов малого таза (Fraenkel тип А-В).

Наличие распространенного туберкулезного спондилита, неврологических осложнений явилось показанием к проведению многоэтапного хирургического лечения: 11.04.12 и 28.06.12 выполнены радикально-восстановительные операции в объеме: Абсцессотомия Резекции тел Th9-L1 позвонков. Декомпрессия спинного мозга, удаление эпидурального абсцесса. Имплантация электродов на переднюю поверхность ТМО. Передний спондилодез Mesh с 2 фрагментами ауторебра. Псоас-абсцессотомия справа. Ревизия забрюшинного пространства.

Отсутствие существенной неврологической положительной динамики и остаточной нестабильности позвоночного столба служило показанием к 3 этапу хирургического лечения. 20.09.12 г. выполнена задняя инструментальная CD фиксация позвоночника на уровне Th7-L2 позвонков с применением крючков Medtronic Sofamour Danec и предложенных нами ламинарных крючков-электродов для проведения последующей эпидуральной электростимуляции (Фиг.4).

На контрольной рентгенограмме грудопоясничного отдела позвоночника от 14.09.12: Положение имплантата правильное, прежнее. Крючки задней инструментальной фиксации крепятся супраламинарно к дугам Th7, L1 с обеих сторон, субламинарно к дугам Th8, L2 позвонков. Положение конструкции правильное. Определяются тени кабель-электродов.

Послеоперационный период протекал без осложнений. При помощи предложенных нами ламинарных крючков-электродов проведен курс эпидуральной электростимуляции спинного мозга и его корешков с частотами в диапазоне 1-67 Гц.

Спустя 2 месяца больной встал на ноги, стал самостоятельно передвигаться по коридору при помощи ортопедических ходунков. Восстановились функции мочевого пузыря, кишечника.

В итоге достигнут регресс неврологической симптоматики с типа А до типа D по шкале Frankel. Кабель-электроды удалены из ламинарных крючков. Больной выписан для продолжения восстановительной терапии по месту жительства.

Таким образом, ламинарные крючки-электроды эффективно выполнили 2 функции: одна - стабилизация позвоночника, вторая - одновременная электростимуляция спинного мозга и его корешков, обеспечивая лечение миелопатий - вертеброгенных спинномозговых расстройств.

Литература

1. Пат. 2145242. Эпидуральный электрод / Макаровский А.Н., Гарбуз А.Е., Герасименко Ю.П.

2. Пат. 2271165. Способ инструментальной фиксации пояснично-крестцового отдела при воспалительных заболеваниях позвоночника / Мушкин А.Ю., Гарбуз А.Е., Куклин Д.В., Евсеев В.А.

3. Moon M.S. et al. Posterior instrumentation and anterior interbody fusion for tuberculous kyphosis of dorsal and lumbar spines // Spine. - 1995. - №17. - P.1910-1916.

4. Agazzi S., Reverdin A., May D. Posterior lumbar interbody fusion with cages: an independent review of 71 cases // J. Neurosurg. Spine. - 1999. - Vol.91. - P.186-192.

5. Пат. 2153864. Многофункциональный имплантат с памятью формы для хирургического лечения последствий туберкулезного спондилита / Макаровский А.Н., Гарбуз А.Е., Герасименко Ю.П. (прототип).

1. Ламинарный крючок-электрод для задней фиксации позвоночника и эпидуральной электростимуляции структур спинного мозга, включающий в себя тело крючка и изогнутую крючкообразную фиксирующую часть, отличающийся тем, что фиксирующая изогнутая крючкообразная часть выполнена в виде монолитной основы с возможностью введения в процессе операции под дуги позвонков в заднее эпидуральное пространство, внутри которой образована электропроводная поверхность для стимуляции структуры спинного мозга, отграниченная от основной массы крючка-электрода диэлектрической прокладкой и имеющая по меньшей мере одно глухое отверстие для фиксации кабель-электрода.

2. Ламинарный крючок-электрод по п. 1, отличающийся тем, что объем электропроводной поверхности, окруженной диэлектрической прокладкой, составляет 0,5-1% объема ламинарного крючка-электрода.

3. Ламинарный крючок-электрод по п. 1, отличающийся тем, что кабель-электрод с диаметром 0,5-1,0 мм состоит из электропроводной жилы и изолирующей диэлектрической оболочки и соединен электропроводной жилой со стимулирующей структуры спинного мозга поверхностью.