Імплантат тіла хребця

1. Імплантат тіла хребця для переднього спондилодезу, виконаний з пористого порошкового біосумісного матеріалу у вигляді стрижня з опорними торцевими поверхнями, який відрізняється тим, що опорні торцеві поверхні виконані шорсткуватими типу "тертка", причому розмір макрошорсткостей складає 0,3-0,6 середнього розміру частинок порошку, бічна поверхня стрижня виконана гладкою, а стрижень у цілому - анізотропнопористим, з максимальним значенням пористості поблизу і на опорних поверхнях і мінімальним - до середини і на бічній поверхні, поперечний переріз стрижня виконаний симетричним серединній площині, передня частина перерізу має вигляд півкола, а задня - півквадрата з округленими кутами, сторона якого дорівнює діаметру кола. 2. Імплантат за п.1, який відрізняється тим, що виконаний з губчатого порошку технічно чистого титану. 3. Імплантат за кожним з пп.1, 2, який відрізняється тим, що частина стрижня, яка віддалена більш ніж на 5мм від його опорних поверхонь, ви 2 (19) 1 3 76751 4 15. Імплантат за кожним з пп.1-14, який відрізняється тим, що бічні сторони стрижня паралельні одна одній і серединній площині. 16. Імплантат за кожним з пп.1-15, який відрізняється тим, що опорні поверхні додатково увігнуті до центра, причому стріла прогину не перевищує середнього розміру частинок порошку. 17. Імплантат за кожним з пп.1-16, який відрізняється тим, що опорні поверхні додатково мають рифлення, розмір яких складає 3-8 середніх розмірів частинок порошку. Винахід відноситься до медицини, а саме до травматології й ортопедії і може бути використаний для переднього спондилодезу хребта - ефективного методу хірургічного лікування цілого спектра патологічних станів хребта, таких як пухлини, що локалізуються в 80% випадків у тілах хребців, дегенеративно-дистрофічні поразки, ускладнені стенозуванням хребетного каналу, а також оскольчаті переломи й інші ушкодження хребта. Відомі способи переднього спондилодезу хребта з використанням формалізованих аллотрансплантатів [1] і аутотрансплантатів [2] для заміщення вилучених тіл хребців при лікуванні зазначених вище захворювань. Аллотрансплантати - запозичені в трупів і оброблені хімічними розчинами фрагменти кісткових тканин. Аутотрансплантати - узяті в оперуємого пацієнта фрагменти здорових кісткових тканин. Аллотрансплантати не володіють таким остеогенним потенціалом, імунологічною сумісністю, як аутотрансплантати. При цьому обидва види транспланататів вимагають проведення додаткової фіксації пластинами, гвинтами, нитками, дротом і т.п., а також не забезпечують сприйняття механічного навантаження протягом тривалого часу після проведення операції. Крім того, відбувається втрата міцності трансплантата в процесі його перебудови або руйнування у випадку рецидиву пухлини, що приводить до вторинної деформації оперованого сегмента. Відомий імплантат тіла хребця, що містить трубчастий корпус, у якому встановлений трубчастий металевий стрижень з перфорованою опорною площадкою, що має загострений виступ, причому корпус виконаний з подовжнім відкритим прорізом і встановлений на опорній площадці, різьбовий стрижень виконаний у середній частині гранованим, його різьбова частина загострена, виступ виконаний напівкруглим, а трубчастий корпус виконаний сапфіровим, сапфіровим виконане і покриття стрижня з опорною площадкою [3]. Недоліками такого імплантату є мала площа верхньої опорної поверхні і зв'язане з цим високе питоме навантаження на тіло верхнього хребця, що веде до високої імовірності його швидкої деформації і деградації, а також чисто механічна фіксація, відсутність остеоінтеграції і тривалої стабільної фіксації. Крім того, наявність гострих і високих виступів на стрижні і на нижній опорній площадці потребує значного розсування хребта в процесі постановки імплантату, що травматично і не завжди доступно. Відомий імплантат тіла хребця, виконаний зі стрижня з пористого нікеліду титану з бічними па зами, у яких встановлені елементи фіксації у виді скоб із дроту нікеліду титану [4]. Недоліками відомого імплантату є: його недосконала біосумісність, виражена в наявності в основному матеріалі токсичного металу - нікелю в значних кількостях; низька анатомічність, зв'язана з циліндричною формою і стрижня і круглим перетином опорних поверхонь; недостатня стабільність фіксації в початковий період імплантації, зв'язана з гладкими опорними поверхнями і викликаної цим необхідності застосування скоб, що впроваджуються в тіла здорових хребців, що досить травматично і може привести в окремих випадках до ушкодження або обмеження кровоносних судин, нервових пучків і інших відповідальних тканин. Як прототип обраний імплантат для переднього спондилодезу, виконаний як циліндр з пористого нікеліду титану з подовжнім каналом, у який введені елементи фіксації у виді штифтів з біосумісного остеоіндуктивного біодеградуємого полімеру, довжина яких перевищує висоту циліндра не менше, ніж на 1см, при цьому наскрізний канал виконаний ексцентрично в дорсальному напрямку, причому вентральна стінка циліндра не менше, ніж у два рази товще вентральної [5]. Недоліками імплантату є: його недосконала біосумісність, виражена в наявності в основному матеріалі токсичного металу - нікелю в значних кількостях; низька анатомічність, зв'язана з циліндричною формою і стрижня і круглим перетином опорних поверхонь; недостатня стабільність фіксації в початковий період імплантації, зв'язана з гладкими опорними поверхнями і викликаної цим необхідністю введення штифтів, що виступають над опорними поверхнями; складність і підвищена тривалість імплантації, викликана необхідністю обробки виїмок у хребцях під виступаючі штифти. Задача, яку вирішує пропонуємий винахід, полягає в підвищенні анатомічності і стабільності первинної фіксації, зниженні травматичності і тривалості операції, спрощення конструкції імплантату і процедури імплантації. Поставлена задача вирішується завдяки тому, що в імплантаті тіла хребця для переднього спондилодезу, виконаному з пористого порошкового біосумісного матеріалу у вигляді стрижня з опорними торцевими поверхнями, опорні торцеві поверхні виконані шорсткуватими типу «тертка», причому розмір макрошорсткостей становить 0,3-0,6 середнього розміру часток порошку, бічна поверхня стрижня виконана гладкою, а стрижень у цілому - анізотропно-пористим, з максимальним значенням пористості поблизу і на опорних поверхнях і мінімальним - до середини і на бічній поверхні, 5 поперечний переріз стрижня виконаний симетричним серединній площині, передня частина перетину має вигляд півкола, а задня - напівквадрата з округленими кутами, сторона якого дорівнює діаметру кола. Імплантат тіла хребця може бути виконаний з губчатого порошку технічно чистого титану. В імплантаті тіла хребця частина стрижня, що відстоїть більш, ніж на 5мм від його опорних поверхонь, може бути виконана з порошку із середнім розміром часток у 10 разів меншим, ніж розмір часток порошку опорних поверхонь. В імплантаті тіла хребця пористість поблизу опорних поверхонь може знаходитися в межах 0,60,8, у середині 0,2-0,3, а на бічній поверхні і поблизу її - 0,10-0,15. В імплантаті тіла хребця переважна форма пор на опорних поверхнях близька до усіченого конусу і спрямована більшою основою до зовнішньої сторони, причому його розмір знаходиться в межах 0,4-1,2 середні розміри часток. В імплантаті тіла хребця переважна форма пор на бічній поверхні - усічений конус, звернений меншою основою до зовнішньої сторони. В імплантаті тіла хребця розмір пор на бічній поверхні складає 0,05-0,1 середнього розміру часток. В імплантаті тіла хребця поверхня пор покрита шаром гідроксиапатиту, товщина якого не перевищує 0,2 середнього розміру пор. В імплантаті тіла хребця середня частина стрижня, що відстоїть більш, ніж на 5мм від опорних поверхонь, виконана з пористістю, меншою 0,1. В імплантаті тіла хребця середній розмір часток порошку, з якого виготовлений імплантат має розміри 0,63-1,0мм. В імплантаті тіла хребця радіуси заокруглення дорсальної частини поперечного перерізу стрижня знаходяться в межах 0,1-0,2 від радіуса окружності вентральної частини. В імплантаті тіла хребця поперечний переріз стрижня вписується в квадрат, сторона якого дорівнює діаметру окружності вентральної частини. В імплантаті тіла хребця опорні торцеві поверхні виконані по периметру з фасками, розмір яких складає 1,0-2,0 середніх розмірів часток порошку. В імплантаті тіла хребця задня сторона і частина бічних сторін стрижня - плоскі, а передня напівкругла. В імплантаті тіла хребця бічні сторони стрижня паралельні один одному і серединній площині. В імплантаті тіла хребця опорні поверхні додатково увігнуті до центру, причому стріла прогину не перевищує середнього розміру часток порошку. В імплантаті тіла хребця опорні поверхні додатково мають рифлення, розмір яких складає 3-8 середніх розмірів частини порошку. Імплантат пояснюється кресленнями Фіг.1-5. На Фіг.1 приведені основні геометричні параметри імплантату і їхнє співвідношення у варіанті виконання з фасками по периметру опорних поверхонь. На Фіг.2 - фотографія зовнішнього вигляду імплантату з боку опорної поверхні. На Фіг.3 - панорама мікроструктури імплантату поблизу опор 76751 6 ної і бічної поверхонь у варіанті виконання з фасками по периметру опорних поверхонь. На Фіг.4 збільшений фрагмент мікроструктури опорної, а на Фіг.5 - бічної поверхні. Виконання імплантату з опорними торцевими поверхнями шорсткуватими типу «тертка», причому розмір макрошорсткостей складає 0,3-0,6 середнього розміру часток порошку, дозволяє бічна поверхня стрижня виконана гладкою, а стрижень у цілому -анізотропно-пористим, з максимальним значенням пористості поблизу і на опорних поверхнях і мінімальним - до середини і на бічній поверхні, поперечний переріз стрижня виконаний симетричним серединній площині, передня частина перетину має вигляд півкола, а задня - напівквадрата з округленими кутами, сторона якого дорівнює діаметру кола. Імплантат використовують таким чином. Для заміщення тіл шийних хребців після їх видалення або резекції з приводу пухлин, травматичних пошкоджень, дегенеративно-дистрофічних захворювань, аномалій розвитку здійснюють передньобічний доступ до тіл хребців від другого шийного до першого грудного. За показниками проводять декопремуючі хірургічні маніпуляції, звільнюють спинний мозок, його корінці, судинні утворення від тиску. У тілах суміжних інтактних хребців загально хірургічним інструментом формуються ніші для укорінення імплантату. Далі беруть відповідний до розміру операційного дефекту імплантат та при помірному витягуванні шийного відділу хребта укорінюють його у підготовлене ложе за допомогою спеціального інструменту. Ушивається передня повздовжня зв'язка, паравертебральні м'язи. Пошарово щільно ушивається рана Для заміщення тіл грудних хребців здійснюють передньобічний трансторокальний правобічний доступ або задньобічний доступ (постотрансверзектомія). Здійснюється видалення (корпоректомія) або резекція уражених тіл хребців, декопреміючі хірургічні маніпуляції. У тілах суміжних інтактних хребців загально хірургічним інструментом формуються ніші для укорінення імплантату. Далі беруть відповідний до розміру операційного дефекту імплантат та при розклинюванні грудного відділу хребта за допомогою спеціальних валків та сегментів операційного столу укорінюють імплантат у підготовлене ложе за допомогою спеціального інструменту. Ушивається передня повздовжня зв'язка, паріетальна плевра, рана ушивається щільно, дренується плевральна порожнина. Запропонована конструкція імплантату може бути використана для лікування широкого спектру патологічних станів хребта. При цьому забезпечується помітне зниження тривалості операції, спрощується процедура імплантації, знижується травмованість, підвищується анатомічність та стабільність первинної фіксації. Губчаста відкритопорова структура імплантату з оптимальними характеристиками порової структури забезпечує швидку інтеграцію та інкорпорацію імплантату у кісткові тканини. Указані переваги запропонованої конструкції сприяють скороченню термінів реабілітації хворих. 7 Джерела інформації 1. Костная пластика формализованными трансплантатами / Брус И.Г, Топор Б.Μ., Беденкова О.Е. - Кишенев, Штиинца, 1989. 2. А.С. №1119667 (СССР). МПК А61В17/00, БИ, 1984, №39. 76751 8 3. А.С. №1653764 (СССР). МПК А61F2/44, БИ, 1991, №21. 4. А.С. №1591973 (СССР). МПК А61F2/44, БИ, 1990, №34. 5. Патент России №2133595. МПК А61F2/44, БИ, 1999, №21. 9 Комп’ютерна верстка О. Гапоненко 76751 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601