Модуль для каркасной реконструкции грудной клетки



Модуль для каркасной реконструкции грудной клетки
Модуль для каркасной реконструкции грудной клетки

Владельцы патента RU 2694213:

Проскурин Анатолий Владимирович (RU)
Анисеня Илья Иванович (RU)
Гюнтер Виктор Эдуардович (RU)
Богоутдинова Анна Владимировна (RU)
Марченко Екатерина Сергеевна (RU)

Изобретение относится к медицине. Модуль для каркасной реконструкции грудной клетки выполнен из сверхэластичного никелида титана. Модуль выполнен в виде плоской регулярной, однонаправленно транслированной проволочной структуры из последовательности петлеобразных изгибов, расположенных относительно оси трансляции. Изобретение обеспечивает повышение состоятельности операции и увеличение срока функционирования. 2 ил.

 

Изобретение относится к медицинской технике.

Давняя, со времен Галлея, проблема реконструктивной пластики грудной клетки обременена технической сложностью вмешательства, наличием жизненно важных, нежных, торакальных органов, обширной инвазией резекции. Раневые дефекты стенок грудной клетки при онкологических операциях могут достигать по площади 1200 см и более. Укрывная пластика таких дефектов требует наличия замещающих материалов, максимально соответствующих неординарным условиям. Поэтому развитие указанной области хирургии неразрывно связано с прогрессом материаловедения. Дефицит выбора материалов приводил в отдаленные времена уровня техники к сокращению показаний к операции, обрекая больного на гибель либо к низкой ее состоятельности.

В отдаленном по времени уровне техники известно использование мягкотканых аллотрансплантатов: мышечно-фасциальные, кожно-мышечные, кожно-фасциальные лоскуты, большой сальник, твердая мозговая оболочка и другие ткани. [М.И. Давыдов, М.Д. Алиев, В.А. Соболевский, А.Л. Илюшин Хирургическое лечение злокачественных опухолей грудной клетки], [А.А. Вишневский, Т.Р. Алиев и др. Использование большого сальника при операциях на грудной стенке, органах средостения и легких. Обзор литературы // Хирургия, 1990. №2. С. 144-149].

В списке недостатков указанных аналогов акцентированы отсутствие каркасных свойств, повышенная сопутствующая травматизация и неизбежная коррекция анестезиологического пособия, повышенный риск контактной инфекции в полость брюшины.

Дальнейшая история развития данной техники связана, главным образом, с появлением новых материалов, биосовместимых и отвечающих в возможно большей мере специфике реконструктивной пластики грудной клетки.

Как приведенный этап уровня техники, расширивший возможности реконструктивной пластики обширных окончатых дефектов стенки грудной клетки, известны примеры применения мягких синтетических сеток Саг-Тех (политетрафторэтилен, полипропилен, викрил, пролен) в композиции с жесткими, каркасообразующими элементами (модулями реберного каркаса). Последние образованы в структуре «сэндвич» из металлоакриловой или стальной пластины. [Mansour K.A., Thourani V.N. et. al. Chest wall resections and reconstruction: a 25-year experience. Ann Thorac Surg. 2002, jun; 73(6): 1720-6; discussion 1725-6 Related Articles, Links Atlanta, Georgia, USA]. Известно также использование титана, пористой керамики, углерода. [Patent Abstracts of Japan 04-156840, TaKagi Shigeharu, Shinjo Kiyshi. Composite material as artificial bone for reconstruction of chest wall]. Недостатки этих материалов и сопутствующие им недостатки способов обусловлены дефицитом главного качества имплантатов - биосовместимости.

Многопараметровый сопоставительный анализ материалов по качеству соответствия требованиям свидетельствует о преимуществе, по совокупности характеристик, медицинского сплава на основе никелида титана. Изготовленные из него технические средства успешно используются в различных разделах хирургии. (Патент РФ №2157151).

Из сходных аналогов предлагаемого решения выбран наиболее близкий, принятый в качестве прототипа [Патент РФ №2393808] Используемое в способе устройство (модуль сборки) выполнен из сплава никелида титана в виде, имитирующем естественное ребро. Набор таких модулей устанавливают на место резецированного участка грудной клетки с опорой концов каждого модуля на маргинальные остатки костных структур (например, грудины и культей ребер).

Обладая функциональными достоинствами, устройство имеет ряд недостатков, снижающих постоперационный ресурс состоятельности лечения.

1. Пластинчатая форма модуля разрешает однонаправленную, нормально к плоскости пластины, деформацию, в отличие от двунаправленной (по нормали и касательной) - естественного ребра. Отличие приводит к ограничению дыхательной экскурсии грудной клетки и жизненной емкости легких.

2. Опорное, без спецификации, соединение имплантата с костной тканью приводит в дыхательной динамике к взаимному перемещению, конфликтному трению в месте контакта, травматизации кости и ослаблению связи искусственной стенки с грудной клеткой.

Эти недостатки снижают ресурс состоятельности и стимулируют совершенствование техники лечения.

Технический результат предлагаемого изобретения - повышение состоятельности операции, увеличение срока функционирования.

Указанный технический результат достигается тем, что модуль для каркасной реконструкции грудной клетки, из сверхэластичного никелида титана выполнен в виде плоской регулярной однонаправлено транслированной проволочной структуры из последовательности петлеобразных изгибов, симметрично расположенных относительно оси трансляции.

Достижимость технического результата обусловлена комплексным действием физико-механических свойств устройства, следующих из признаков формулы изобретения.

На Фиг. 2 представлен пример использования модуля в составе прочностного каркаса при реконструкции передней стенки грудной клетки. Размеры отдельного модуля, их количество в сборке зависят от конкретной антропометрии резецированного участка грудной клетки. В примере их 4. Каждый модуль фиксирован к маргинальным костным тканям медицинскими шурупами через просветы концевых петельных изгибов. Для консолидации устройства смежные модули связаны между собой пластичной никелид-титановой проволокой. Кривизна каждого модуля по нормали к плоскости сформирована и в холодном состоянии устройства адекватна топографии грудной клетки.

Дыхательное изменение объема грудной клетки приводит к эластичной деформации всей сборки имплантата - растяжению и выпячиванию при вдохе, возвращению в исходное состояние - при выдохе. При этом выпуклая деформация всей сборки, как и каждого отдельного модуля, в отличие от прототипа, происходит в двух направлениях, в соответствии с нормальной и тангенциальной деформационной подвижностью гнутой проволочной структуры модулей. В итоге дыхательная экскурсия реконструированной грудной стенки максимально адекватна естественному процессу дыхания. Больной испытывает меньший дискомфорт, что в хроническом режиме ощущения благоприятно сказывается на физическом, психоэмоциональном состоянии больного, сроках реконвалесценции. Жесткая (резьбовинтовая) фиксация имплантата обусловливает долговременную надежность и, следовательно, состоятельность лечения.

Отсутствие в уровне техники сходных решений задачи, использование оригинальных логических связей свойств объекта с техническим результатом свидетельствуют о соответствии предложения критерию «изобретательский уровень».

На иллюстрациях представлено:

Фиг. 1. Внешний вид модуля для реконструкции стенки грудной клетки.

Фиг. 2. Конкретный пример собранного каркаса замещающего имплантата участка передней стенки грудной клетки.

Предсказанная достижимость технического результата подтверждена конкретным примером хирургического вмешательства, выполненного в институте онкологии г. Томска, с применением предлагаемого модуля.

Пример.

Больная В., 41 год. Диагноз заболевания - рецидив хондросаркомы передней стенки грудной клетки слева с прорастанием опухоли в легкое.

Болезнь диагностирована на ранней стадии с медленным развитием в течение 8 лет. Четырехкратные попытки хирургического лечения не дали длительной ремиссии. Рецидивы болезни повторялись с развитием опухоли на ткани левого легкого. Радикальное вмешательство предпринято с использованием предлагаемого имплантата. Операция проведена следующим образом.

После отсепаровки молочной железы совместно с грудными мышцами произведена широкая окончатая резекция стенки грудной клетки по границе: нижняя часть 1-го ребра до грудины, 2-4 ребра по линии стенки грудины, латеральные концы ребер - по заднеаксиллярной линии. Выполнена пульманэктомия левого легкого с надлежащей обтурацией культи левого главного бронха.

На место участка грудной клетки уложены по профилю удаленной стенки и сонаправленно удаляемым ребрам четыре модуля (Фиг. 2). Размеры каждого модуля согласованы отдельно по месту установки с размерами окончатого дефекта. Размерные характеристики дугообразно изогнутых модулей (Фиг. 1): длина модуля 12-20 см, поперечный размер 25 мм, форма петлеобразных изгибов - по абрису цифры «8» (Фиг. 1), диаметр проволоки 1,5 мм. Латеральные концы модулей подшиты к опилам ребер, медиальные-фиксированы шурупами к грудине. Скреплением модулей между собой комплект сборки превращен в каркас, протезирующий фрагмент стенки грудной клетки.

Поверх собранного каркаса уложена и подшита ткань из никелид-титановой нити, как дополнительная опора мягких покрывных тканей. Молочная железа с грудными мышцами возвращена на исходное место и подшита к фасциям, созданному каркасу. Постоперационное заживление раны первичным натяжением.

После наблюдения и констатации нормальной дыхательной экскурсии восстановленной стенки грудной клетки, свидетельствующей об эластичном функционировании искусственного каркаса, больной проведен курс химиотерапии.

В удовлетворительном состоянии больная выписана под наблюдение онколога по месту жительства. Исход операции, экспертные оценки ее результатов подтверждают достижение заявленного технического результата.

Технологическая доступность предлагаемого устройства, положительные перспективы его использования в иных областях хирургического вмешательства без специальной переподготовки персонала соответствуют критерию изобретения «промышленная применимость».

Модуль для каркасной реконструкции грудной клетки из сверхэластичного никелида титана, отличающийся тем, что он выполнен в виде плоской регулярной, однонаправленно транслированной проволочной структуры из последовательности петлеобразных изгибов, расположенных относительно оси трансляции, проходящей, как показано на Фиг.1.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицине. Репозиционно-фиксационное опорное кольцо для оперативного лечения смещенных полифрагментарных переломов вертлужной впадины имеет вогнутую форму и отверстия для введения винтов, имеет форму полусферы, наружную и внутреннюю поверхности, два ряда отверстий в полусфере и три фланца с отверстиями для введения фиксирующих винтов.

Изобретение относится к медицине. Репозиционно-фиксационное опорное кольцо для оперативного лечения смещенных переломов вертлужной впадины, имеющее вогнутую форму и отверстия для введения винтов, имеет форму полусферы, наружную и внутреннюю поверхности, отверстие для ревизии и манипуляций на дне вертлужной впадины, два ряда отверстий в полусфере и три фланца с отверстиями для введения фиксирующих винтов.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к рассасывающемуся имплантату для перекрытия дефектов кости в челюстной зоне, а также к способу его изготовления.

Группа изобретений относится к медицине. Устройство для хирургической коррекции пролапса тазовых органов у женщин в виде сетки по первому варианту выполнено из синтетического рассасывающегося и нерассасывающегося материалов.

Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии. Для заготовки ультратонких донорских роговичных трансплантатов для задней послойной кератопластики с эндотелиального доступа используют высокоэнергетический фемтосекундный лазер с плоским аппланационным интерфейсом, работающий на частоте 200 кГц, энергии в импульсе 0,8 мкДж, расстоянием между импульсами/рядами - 8 мкм, что позволяет минимизировать плотность энергии на площадь поверхности роговицы и время контакта лазерного интерфейса с эндотелием при сохранении высокого качества реза.

Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии. Для проведения фемтолазерной рефракционной аутокератопластики при кератоконусе со средними значениями кератометрии ≥55 дптр.
Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии. Для хирургического лечения катаракты с помощью энергии ФСЛ проводят выполнение основного разреза, парацентезов, капсулорексиса и фрагментации хрусталика с помощью энергии ФСЛ, вскрытие основных разрезов, выполнение гидродиссекции и гидроделиниации, факоэмульсификации хрусталиковых масс и имплантации интраокулярной линзы.
Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии. Для комбинированного способа лечения больных с первичной открытоугольной глаукомой и осложненной катарактой проводят воздействие на зону трабекулы лазерным излучением с длиной волны 1064 нм единичными импульсами в количестве 55-70 по всей окружности на равном расстоянии друг от друга, энергия излучения 0,8-1,2 мДж, диаметр пятна 8-10 мкм, экспозиция 3 нс, а затем через 30-60 минут выполняют факоэмульсификацию катаракты.
Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмохирургии. Способ применяется в случаях кератэктазий различного генеза при отсутствии рубцов и помутнений в зоне эктазии, а также при стромальных помутнениях в средних и глубоких слоях стромы.

Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии. Для лечения первичной неоднократно оперированной открытоугольной глаукомы далекозашедшей стадии проводят комбинированное хирургическое лечение, включающее формирование конъюнктивального разреза, поверхностного склерального лоскута (ПСЛ) основанием к лимбу.

Группа изобретений относится к медицине. Имплантат для регенерации костной ткани состоит из композитных микрочастиц, характеризующихся пористой структурой с размером пор от 10 до 85 мкм, содержанием фиброина шелка от 65 до 75 мас.%, содержанием желатина от 25 до 35 мас.%, а также показателем модуля Юнга на сжатие в дегидратированном состоянии 83±1 МПа, во влажном - 590±60 кПа.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к рассасывающемуся имплантату для перекрытия дефектов кости в челюстной зоне, а также к способу его изготовления.

Изобретение относится к области медицины, конкретно к области аддитивных технологий, применяемых для изготовления имплантатов, предпочтительно из титановых сплавов.

Изобретение относится к медицине. Способ изготовления внутрикостного имплантата содержит предварительную механическую обработку и очистку титановой основы.

Изобретение относится к способу изготовления коллагенового остеопластического материала из костной ткани, заключающемуся в том, что после механической очистки и фрагментации материал отмывают нагретым до 45-50°С физраствором в течение 30 мин, выполняют обработку раствором 3% пероксида водорода в воде в виде 3 циклов по 10 минут с отмывкой физраствором при 45-50°С, а вместо обработки папаином выполняют обработку раствором 0.1-0.5% липазы в забуференном физиологическом растворе при рН 8.0 в течение 2 суток, затем промывают физиологическим раствором, обрабатывают смесью хлороформа с водой (1:1) в течение 1-3 суток с периодической заменой смеси по мере ее помутнения, отмывают хлороформ раствором 20-30% этанола в воде в течение 6-12 часов, а затем физиологическим раствором при пятикратной смене растворов, выполняют деминерализацию материала раствором 0.6 М соляной кислоты в воде в течение 0,25-1 часа при температуре 4-6°С в условиях перемешивания и смене раствора на свежий каждые 15 мин, затем обрабатывают раствором 5% тиосульфата натрия в воде в течение 3 ч, промывают 10-кратной сменой дистиллированной воды, и нормализуют в забуференном физиологическом растворе рН7.4 в течение 7 суток при комнатной температуре и при смене раствора на свежий 3 раза в сутки, причем соотношение объемов костной ткани и смесей или растворов для обработки или отмывки составляет 1:4-1:6, обработку и отмывку выполняют в условиях перемешивания при 40-50°С, если не указана другая температура, а деминерализацию выполняют при периодическом вакуумировании до 10-30 мм рт.ст.

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для изготовления полимерных скаффолдов, предназначенных для регенерации дефектов костных и хрящевых тканей.

Изобретение относится к медицине, а именно к способу напыления биосовместимого покрытия. Способ напыления биосовместимого покрытия, модифицированного компонентом с низкой температурой разложения, включающий послойное нанесение электроплазменным напылением на титановую основу покрытия, состоящего из слоя титана и слоя гидроксиапатита (ГА), модифицированного бемитом, причём электроплазменное напыление слоя из гидроксиапатита, модифицированного бемитом, производят с дистанции напыления 50-60 мм в течение 6-8 с и токе дуги 320 А.
Изобретение относится к области биологически активных фармацевтических и медицинских материалов с повышенной механической прочностью, такие материалы могут быть использованы в ортопедической стоматологии и хирургии при восстановлении и лечении костной ткани, а также в качестве носителя биологически активных веществ.

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для лечения внутрикостных дефектов. Способ заполнения внутрикостного дефекта имплантатом включает инвазивную установку во внутрикостную полость имплантата.

Изобретение относится к области медицины, а именно к медицинской технике, травматологии и стоматологии, и предназначено для создания микро- и нанорельефной биоинертной поверхности на имплантатах из титана и титановых сплавов.

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к получению высокоочищенного минерального матрикса с остеоиндуктивными свойствами, предназначенного для замещения дефектов костной ткани, из биологического материала, представляющего собой костную ткань млекопитающих, и его применению.
Наверх