Міжтіловий мультимодульний імплантат

Міжтіловий мультимодульний імплантат для задньої крижової міжтілової фіксації (PLIF), що має модульну конструкцію, яка складається з одного або декількох модулів, кожний з яких являє собою багатоланкову структуру, утворену з'єднаними між собою за допомогою, наприклад, проміжної ланки з розташованими по краях циліндричними шарнірами, об'ємними елементами, верхні і нижні грані C2 2 (19) 1 3 Відомий також мультимодульний міжтіловий імплантат [Пат. 6039761 А США, МПК 7 A61F2/44. Intervebral spacer and tool and method for emplacement thereof // Lehmann K. Li (US), Rhodemann Li (US). -08/798113; Заявл. 12.02.97; Опубл. 21.03.2000, HKB 623/17.18], що має модульну конструкцію, яка складається з одного модуля, що являє собою багатоланкову структуру, ланки якої з'єднані між собою за допомогою, наприклад, циліндричних шарнірів і утворюють стінки, наприклад, прямокутної фігури з гладкими торцевими опорними поверхнями, що у процесі імплантації знаходиться в складеному стані і згодом розкривається на необхідну ширину в міжтіловому проміжку. Недоліком даного винаходу є відносно великі габарити імплантату, що уможливлюють його використання тільки для передньої крижової міжтілової фіксації Anterior Lumbar Interbody Fusion (ALIF), що є більш травматичною для пацієнта, чим PLIF і потребуючою тривалих термінів реабілітації пацієнта. Найбільш близьким до винаходу, що заявляється, по конструкції і принципові дії є прийнятий за прототип міжтіловий мультимодульний імплантат для задньої крижової міжтілової фіксації (PLIF) [Заявка на пат. 2006/0142858 А1 США A61F2/44. Expandable implants for spinal disc replacement // D. Colleran (US), С Rogers (US), J. Dye (US); Опубл. 29.06.2006, HKB 623/17.11], що має модульну конструкцію, яка складається з одного модуля, що являє собою багатоланкову структуру, утворену послідовно з'єднаними між собою за допомогою, наприклад, циліндричних шарнірів об'ємними елементами, верхні і нижні грані яких являють собою зубцюваті поверхні, що забезпечують фіксацію імплантату в міжтіловому проміжку. Недоліком прототипу можна вважати наступне. Всі елементи багатоланкової структури послідовно з'єднані між собою і являють ланцюгову конструкцію з великим числом ступенів рухливості, що при її поступальному переміщенні в міжтіловому просторі в процесі імплантації створює невизначеність шляху позиціювання складових елементів. Також, у випадку відмовлення (під час позиційної зборки імплантату в міжтіловому проміжку) одного з елементів (наступного), це вплине на початковий (раніше встановлений) елемент, що зробить імплантацію всієї конструкції неможливою і викликає необхідність видалення усіх раніше імплантованих елементів. Усе це може призвести до серйозного ускладнення операційної процедури, як для хірурга, так і для пацієнта і вплинути на тривалість і якість проведеної операції. З урахуванням відомих ознак існуючих винаходів, ознаками прототипу, що збігаються з істотними ознаками винаходу, що заявляється, є модульна конструкція, яка складається з одного або декількох модулів, кожний з яких являє собою багатоланкову структуру, утворену з'єднаними між собою за допомогою, наприклад, циліндричних шарнірів об'ємними елементами, верхні і нижні грані яких являють собою зубцюваті поверхні, що 93099 4 забезпечують фіксацію імплантату в міжтіловому проміжку. Причиною, що перешкоджає забезпеченню прототипом необхідного позитивного результату, що полягає в забезпеченні зручності і точності установлення і позиціювання мультимодульного імплантату в міжтіловому проміжку в процесі операції при створенні максимальної площі його опорної поверхні на тілі хребця з можливим урахуванням анатомічних особливостей форми міжтілового проміжку, його висоти і форми поверхні замикальних пластин тіл хребців для забезпечення збереження їхньої міцності, виступає конструкція імплантату. Завдання, розв'язуване даним винаходом, полягає в забезпеченні зручності і точності установлення і позиціювання мультимодульного імплантату в міжтіловому проміжку в процесі операції при створенні максимальної площі його опорної поверхні на тілі хребця з можливим урахуванням анатомічних особливостей форми міжтілового проміжку, його висоти і форми поверхні замикальних пластин тіл хребців для забезпечення збереження їхньої міцності. Для вирішення поставленого завдання в існуючому міжтіловому мультимодульному імплантаті для задньої крижової міжтілової фіксації (PLIF), що має модульну конструкцію, яка складається з одного або декількох модулів, кожний з яких являє собою багатоланкову структуру, утворену з'єднаними між собою за допомогою, наприклад, циліндричних шарнірів об'ємними елементами, верхні і нижні грані яких являють собою зубцюваті поверхні, імплантат складається з одного або декількох автономних модулів, послідовно розташованих один за одним, кожний з яких містить по два об'ємних елемента, рухливо з'єднаних між собою в лобовій частині проміжною ланкою. Проміжна ланка має два взаємно перпендикулярних центральних наскрізних отвори, вхідна і вихідна частини одного з яких виконані відмінною від циліндричної форми. За допомогою другого отвору ланка сполучається з циліндричною віссю шарніра, у якій, в свою чергу, перпендикулярно осі обертання шарніра виконаний кріпильний різьбовий або циліндричний направляючий отвір. При цьому кожний з об'ємних елементів у лобовій частині виконаний у вигляді конусоподібного зовнішнього профілю, протягом усієї внутрішньої сторони містить подовжній профільований паз, який з тильної сторони елемента на виході здобуває конічну форму. Причому кожний з об'ємних елементів може бути виконаний різної довжини, висоти і з різним профілем утворюючих опорних поверхонь, як у їхньому подовжньому, так і в поперечному напрямках. Між сукупністю ознак винаходу, що заявляється, і технічними результатами, що забезпечуються пропонованим винаходом, існує причиннонаслідковий зв'язок. Пропонована конструкція міжтілового мультимодульного імплантату дозволяє наступне. 1. Забезпечити зручність і точність установлення і позиціювання імплантату в міжтіловому проміжку в процесі операції за рахунок наявності в кожному модулі всього двох об'ємних елементів, 5 що знижують до мінімуму кількість зайвих ступенів рухливості імплантату і дозволяють тим самим істотно підвищити його керованість при обертальному позиціюванні, з огляду на використання направляючої інструмента профільованого перетину. Це здійснюється завдяки присутності протягом усієї внутрішньої сторони об'ємних елементів подовжнього профільованого паза, сполученого з направляючою інструмента профільованого перетину. Разом з тим, виконання об'ємних елементів у лобовій частині у вигляді конусоподібного зовнішнього профілю, а з тильної сторони з конусоподібним виходом подовжнього паза при поступальному переміщенні модуля по направляючій інструмента дозволяє здійснити розкриття елементів попереднього модуля в міжтіловому проміжку без застосування додаткового інструментарію з можливістю компактного заповнення ними поверхні хребця. До того ж конструкція проміжної ланки з центральним циліндричним шарніром і з прикріпленими по краях за допомогою циліндричних шарнірів об'ємними елементами забезпечує самостійне установлення цих елементів у площині, паралельній опорній поверхні хребця, шляхом створення можливості повороту проміжної ланки на необхідний кут навколо осі його центрального циліндричного шарніра. 2. Забезпечити створення максимальної площі опорної поверхні імплантату на тілі хребця за рахунок можливості використання декількох модулів, що дозволяють забезпечити високий коефіцієнт заповнення поверхні замикальної пластини хребця завдяки тому, що об'ємні елементи в одному модулі можуть бути виконані різної довжини. Це дозволяє, тим самим, врахувати анатомічні розміри заповнюваної поверхні в місці встановлення кожного модуля. 3. Здійснити можливість урахування анатомічних особливостей форми міжтілового проміжку, його висоти і форми поверхні замикальних пластин хребців для збереження їхньої міцності за рахунок того, що кожний з об'ємних елементів може бути виконаний різної довжини, висоти і з різним профілем утворюючих опорних поверхонь, як у їхньому подовжньому, так і в поперечному напрямках. Це дозволяє наблизити форму опорних поверхонь об'ємного елемента імплантату до форми міжтілового проміжку по висоті і до форми поверхонь замикальних пластин хребців у місці установлення елемента, чим забезпечується зниження контактних напружень в замикальних пластинах і забезпечується збереження їхньої міцності, знижуючи, тим самим, імовірність протрузії імплантату усередину тіла хребця. На Фіг.1 зображений міжтіловий мультимодульний імплантат і його положення на тілі хребця після постановки в аксонометрії; на Фіг.2 - те ж, вигляд у плані на Фіг.1; на Фіг.3 - основні конструктивні елементи одного модуля імплантату, вигляд з лобової сторони на Фіг.1; на Фіг.4 - те ж, вигляд з тильної сторони на Фіг.3; на Фіг.5 - проміжна ланка 6 на Фіг.3 у двох проекціях; на Фіг.6 - циліндрична вісь 13 шарніра на Фіг.3 з кріпильним різьбовим та направляючим отворами; на Фіг.7 - урахування анатомічних особливостей форми хребця в зміні 93099 6 висоти, довжини і форми утворюючих опорних поверхонь об'ємних елементів імплантату на Фіг.2; на Фіг.8, 9, 10, 11, 12 - послідовність установлення імплантату на Фіг.1, 2; на Фіг.13 - урахування висоти міжтілового проміжку для забезпечення природного кута нахилу хребців один стосовно другого (лордозу) після установлення імплантату на Фіг.1, 2; на Фіг.9 - урахування висоти міжтілового проміжку для забезпечення природного кута нахилу хребців один стосовно другого (кіфозу) після установлення імплантату на Фіг.1, 2. Міжтіловий мультимодульний імплантат, зображений на Фіг.1, 2 складається з одного або декількох автономних модулів, наприклад, 1, 2, 3, послідовно розташованих друг за другом. Кожний з модулів, представлений на Фіг.1, містить по два об'ємних елемента 4 і 5 (Фіг.3), рухливо з'єднаних між собою в лобовій частині проміжною ланкою 6 за допомогою осей циліндричних шарнірів 7 і 8 з можливістю їх відносного обертального руху. Проміжна ланка 6 має два взаємно перпендикулярних центральних наскрізних отвори 9 і 10 (Фіг.5). Вхідна 11 і вихідна 12 частини отвору 10 на Фіг.3 та Фіг.4 виконані відмінною від циліндричної форми. За допомогою отвору 9 проміжна ланка 6 сполучається з циліндричною віссю 13 шарніра, у якій, в свою чергу, перпендикулярно осі обертання шарніра виконаний кріпильний різьбовий 14 або циліндричний направляючий 15 отвір (Фіг.6), сполучений з направляючою інструмента 16 (Фіг.4). При цьому кожний з об'ємних елементів 4 і 5 у лобовій частині виконаний у вигляді конусоподібного зовнішнього профілю 17, протягом усієї внутрішньої сторони містить подовжній профільований паз 18, що з тильної сторони елемента на виході здобуває конічну форму 19 (Фіг.4). Причому кожний з об'ємних елементів у конструкції одного модуля може бути виконаний різної довжини, висоти і з різним профілем утворюючих опорних поверхонь 20, як у їхньому подовжньому, так і в поперечному напрямках (Фіг.7). У свою чергу опорні поверхні 20 виконані у вигляді поперечної зубцюватої насічки. Встановлюють міжтіловий мультимодульний імплантат на Фіг.1 після кюретажа порожнини диска з відновленням висоти міжтілового проміжку спеціальними дистракторами. Початковий модуль 1 на Фіг.1 з об'ємними елементами 4 і 5 на Фіг.3 закріплюють на направляючій інструмента 16 (Фіг.8) за допомогою кріпильного різьбового отвору 14 у циліндричній осі 13 шарніра проміжної ланки 6. Потім модуль з об'ємними елементами 4 і 5 у їхньому складеному стані вводять у міжтіловий простір і орієнтують необхідним чином на поверхні замикальної пластини тіла хребця (Фіг.9). Після цього наступний модуль за допомогою циліндричного направляючого отвору 15 у циліндричній осі 13 шарніра проміжної ланки 6 сполучають з направляючою інструмента 16, що має профільований перетин, наприклад, квадратний з закругленими крайками, яка також має можливість сполучення з профільованим пазом 18 на внутрішній стороні об'ємних елементів. Потім поступально уздовж направляючої 16 переміщають модуль з його об'ємними елементами до досягнення контакту з попереднім модулем. При подальшому 7 переміщенні модуля конусоподібні зовнішні профілі 17 його об'ємних елементів 4 і 5 входять у конічний вихід 19 профільований паза 18 об'ємних елементів попереднього модуля, розкриваючи їх на необхідний кут і остаточно орієнтуючи на поверхні замикальної пластини тіла хребця. Орієнтація спрощується завдяки можливості самостійного установлення об'ємних елементів 4 і 5 за рахунок їхнього рухливого з'єднання з проміжною ланкою 6, що дозволяє забезпечити утвореній системі відносний обертальний рух складових її елементів (Фіг.10). У разі потреби аналогічно здійснюють установлення наступних модулів (Фіг.11). Розкриття об'ємних елементів останнього модуля виконують за допомогою переміщення додаткового інструмента з конусоподібним кінцем (не показано) по направляючій 16. Далі направляючу 16 роз'єднують з циліндричною віссю 13 шарніра проміжної ланки 6 першого модуля і видаляють з міжтілового проміжку (Фіг.12). Після введення імплантату, остаточного його позиціювания і зняття дистрактора хребці зближуються, і зубці на опорних поверхнях об'ємних елементів проникають у замикальні пластини суміжних хребців, здійснюючи фіксацію імплантату. У конструкції імплантату можуть бути враховані анатомічні особливості форми хребців окремого пацієнта, виявлені на стадії планування операції, 93099 8 що може виражатися в наступному. Довжина об'ємних елементів в одному модулі може відрізнятися, що дозволяє тим самим врахувати анатомічні розміризаповнюваної поверхні в місці установлення модуля. Висота об'ємних елементів кожного наступного модуля, наприклад, 2 може бути відмінною від попереднього 1, що дозволяє врахувати висоту міжтілового проміжку і забезпечити природний кут нахилу хребців один стосовно другого (лордоз - кут на Фіг.13 або кіфоз - кут на Фіг.14). Форма профілю утворюючих опорних поверхонь 20 (Фіг.7), як у їх подовжньому, так і в поперечному напрямках може бути наближена до форми поверхні замикальних пластин хребців у місці установлення відповідного об'ємного елемента. За рахунок описаних особливостей конструкції міжтілового мультимодульного імплантату і створюється позитивний ефект, що полягає в забезпеченні зручності і точності установлення і позиціювання імплантату в міжтіловому проміжку в процесі операції при створенні максимальної площі його опорної поверхні на тілі хребця з можливим урахуванням анатомічних особливостей форми міжтілового проміжку, його висоти і форми поверхні замикальних пластин тіл хребців для забезпечення збереження їхньої міцності. 9 93099 10 11 93099 12 13 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 93099 Підписне 14 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