СПОСОБ ВНЕШНЕЙ ФИКСАЦИИ ПОЗВОНОЧНИКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Название	СПОСОБ ВНЕШНЕЙ ФИКСАЦИИ ПОЗВОНОЧНИКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Разработчик (Авторы)	Шевцов В.И., Пивень В.В., Коваленко П.И., Худяев А.Т., Муштаева Ю.А.
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	2218118
Дата регистрации	21.05.2001
Правообладатель	Государственное учреждение науки Российский научный центр "Восстановительная травматология и ортопедия" им. акад.Г.А. Илизарова

Описание изобретения

Изобретение относится к области медицины и медицинской техники, в частности к способам и устройствам для лечения опорно-двигательного аппарата, а именно к способам и устройствам, используемым для внешней фиксации позвоночника при его оперативном лечении.

Известен способ чрескостной фиксации позвоночника путем введения фиксаторов через ножки дуг в тело позвонка, расположенное выше и ниже поврежденного сегмента, в котором резьбовые стержни вводят чрескожно в тела нескольких смежных позвонков (пат. 2028108, РФ, опубл. 09.02.95. Бюл. 4).

Однако известный способ позволяет распределить нагрузку лишь на несколько базовых позвонков и не предусматривает возможности перераспределения нагрузок, прикладываемых к стержням в процессе работы с элементами устройства, по его длине.

Известно устройство для лечения деформации позвоночника, содержащее стержни-шурупы, установленные попарно на опорах, которые соединены друг с другом в блоки, а каждый из блоков связан между собой с возможностью перемещения (свидетельство 5720, РФ, опубл. 16.01.98. Бюл. 1).

Однако в известном устройстве не предусмотрен элемент его конструкции, позволяющий распределять напряжение в стержнях-шурупах при его использовании.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа внешней фиксации позвоночника и конструкции устройства, предназначенной для этого, позволяющих предупреждать разрушение стержней-шурупов путем перераспределения напряжений, возникающих в них при устранении деформаций позвоночника.

Настоящая задача решается тем, что в способе внешней фиксации позвоночника, включающем парное введение стержней-шурупов в каждый позвонок, в котором крайние и последующие стержни-шурупы соединяют между собой дополнительными связями, реакции которых направляют вдоль дистракционных стержней, при этом в дополнительных связях создают напряжения, противоположные напряжениям, возникающим в дистракционных стержнях, для этого используют устройство, содержащее по крайней мере две пары стержней-шурупов, закрепленных друг с другом попарно на поперечно расположенных опорных пластинах резьбовыми дистракторами, которое снабжено дополнительными связями, последние закреплены параллельно между собой на концах крайних и последующих стержней-шурупов.

Настоящее изобретение поясняют подробным описанием, примером конкретного выполнения, схемами на которых
фиг.1 изображает соединение концов стержней-шурупов,
фиг.2 изображает вид сверху, то же, что и на фиг.1,
фиг.3 иллюстрирует введение стержней-шурупов в тело позвонка,
фиг.4 иллюстрирует распределение нагрузки на стержень-шуруп без дополнительной фиксации его конца,
фиг. 5 иллюстрирует распределение нагрузки на стержень-шуруп с дополнительной фиксацией его конца.

Устройство внешней фиксации позвоночника содержит стержни-шурупы 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 (фиг.1, 2, 3), закрепленные попарно на поперечно расположенных опорных пластинах соответственно 9, 10, 11, 12. Опорные пластины 9, 10 закреплены друг с другом с помощью резьбовых стяжек 13, 14, а опорные пластины 11, 12 закреплены друг с другом посредством резьбовых стяжек 15, 16. Устройство снабжено дополнительными связями 17, 18 и 19, 20, которые закреплены попарно параллельно между собой на концах крайних 1, 2, 5, 6 и последующих 3, 4, 7, 8 стержней-шурупов. Опорный элемент 10 соединен с возможностью перемещения с опорным блоком 21 посредством резьбовых дистракторов 22 и 23, а опорный элемент 12 соединен с возможностью перемещения с опорным блоком 21 посредством резьбовых дистракторов 24 и 25. Резьбовой дистрактор 23 зафиксирован между опорными элементами с помощью регулировочных пар гаек 26, 27, 28, 29. Резьбовой дистрактор 22 - с помощью пар регулировочных гаек 30, 31, 32, 33. Резьбовой дистрактор 15 - с помощью пар регулировочных гаек 34, 35, 36, 37. Резьбовой дистрактор 16 - с помощью пар регулировочных гаек 38, 39, 40, 41. Дополнительная связь 17 зафиксирована между концов стержня-шурупа 1 с помощью пар гаек 42, 43 и 44, 45, дополнительная связь 18 зафиксирована между концами стержней-шурупов 2, 4 с помощью пар гаек 46, 47 и 48, 49. Дополнительная связь 19 зафиксирована между стержнями-шурупами 6, 8 посредством пар гаек 50, 51 и 52, 53. Дополнительная связь 20 зафиксирована между стержнями-шурупами 5, 7 посредством пар гаек 54, 55 и 56, 57. Каждый из стержней-шурупов 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 введен в тело каждого позвонка до опасного сечения 58 (фиг.3).

Способ и устройство используют следующим образом.

В операционной под контролем ЭОПа или открыто вводят под определенным углом в тела позвонков по два в каждый стержни-шурупы, а именно 1 и 2, 3 и 4, 5 и 6, 7 и 8 (фиг.1, 2, 3). Концы последних закрепляют попарно на опорных пластинах соответственно 9, 10, 11, 12, которые между собой соединяют с помощью резьбовых стяжек 13, 14, 15, 16. Опорные элементы 10 и 12 связывают посредством резьбовых дистракторов 22, 23, 24, 25 с опорным блоком 21. Резьбовой дистрактор 22 фиксируют парами гаек 30, 31 и 32, 33. Резьбовой дистрактор 23 - парами гаек 26, 27 и 28, 29. Резьбовой дистрактор 24 - парами гаек 38, 39 и 40, 41. Резьбовой дистрактор 25 - парами гаек 34, 35 и 36, 37. Крайние стержни-шурупы 1, 2 соединяют парами гаек 42 и 43, 46 и 47, соответствующими дополнительными связями 17, 18 с последующими стержнями-шурупами 3, 4 посредством пар гаек 44 и 45, 48 и 49. Кроме того, крайние стержни-шурупы 5, 6 соединяют с помощью дополнительных связей 19, 20 и пар гаек: 56 и 57, 50 и 51, 52 и 53, 54 и 55 с последующими стержнями-шурупами 7, 8.

Для устранения сколиотической деформации раскручивают гайки 37, 41 на дистракционных стержнях 24, 25 и гайки 26, 30 на дистракционных стержнях 22, 23. Затем накручивают гайки 36, 40 на дистракционных стержнях 24, 25 и гайки 27, 31 на дистракционных стержнях 22, 23. При этом стержни-шурупы 3, 4, 1, 2 и 7, 8, 5, 6 испытывают наибольшие изгибающие и касательные напряжения. Для уменьшения напряжений в опасном сечении 58 указанных стержней-шурупов 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 используют дополнительные связи 17, 18, 19, 20. Последние располагают между концами соответствующих стержней шурупов, а именно 1 и 3, 2 и 4, 5 и 7, 6 и 8, и фиксируют соответствующими парами гаек: 42 и 43, 44 и 45, 46 и 47, 48 и 49, 50 и 51, 52 и 53, 54 и 55, 56 и 57. При использовании дополнительных связей в них возникает напряжение, обратное напряжению в каждом из дистракционных стержней 22, 23 и 24, 25. При дистракции, описанной выше, раскручивают гайки 45, 49, 53, 54 и накручивают гайки 44, 48, 52, 55 на дополнительных связях 17, 18, 19, 20, что ведет к уменьшению напряжений в опасном сечении каждого из стержня-шурупа 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. В каждом из последних без дополнительных связей 17, 18, 19, 20 возникают напряжения, которые наибольшие значения имеют в области опасного сечения 58, что видно на эпюре (фиг.4). Р₁ в данном случае соответствует силе дистракции, которую прикладывают к каждому из дистракционных стержней 22, 27, 24, 25. При компоновке устройства без дополнительных связей 17, 18, 19, 20 изгибающий момент от усилий дистракции равен М4=P1•а. При компоновке устройства с дополнительными связями 17, 18, 19, 20 изгибающий момент от усилий дистракции распределяется по длине каждого стержня шурупа 1-7 (фиг.5). Силе P₁ противодействует сила Р₂, которая возникает в каждой из указанных дополнительных связей, что значительно уменьшает усилия в области опасного сечения 58. При этом изгибающий момент является отрицательной величиной, а его вычисляют как M4=P₁a-P₂в.

Предлагаемое изобретение позволяет перераспределить усилия, возникающие в стержнях-шурупах при использовании компоновки устройства для устранения любых деформаций позвоночника, что предупреждает разрушение стержней-шурупов. Устройство с дополнительными связями используется в нейрохирургическом отделении РНЦ "ВТО".

Формула изобретения

1. Способ внешней фиксации позвоночника, включающий парное введение стержней-шурупов в каждый позвонок, отличающийся тем, что крайние и последующие стержни-шурупы соединяют между собой дополнительными связями, реакции которых направляют вдоль дистракционных стержней, при этом в дополнительных связях создают напряжения, противоположные напряжениям, возникающим в дистракционных стержнях.

2. Устройство для внешней фиксации позвоночника, содержащее по крайней мере две пары стержней шурупов, закрепленных попарно на поперечно расположенных опорных пластинах, которые закреплены друг с другом резьбовыми дистракторами, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительными связями, которые закреплены параллельно между собой на концах крайних и последующих стержней-шурупов.

Изобретение "СПОСОБ ВНЕШНЕЙ ФИКСАЦИИ ПОЗВОНОЧНИКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ" (Шевцов В.И., Пивень В.В., Коваленко П.И., Худяев А.Т., Муштаева Ю.А.) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога