Соединительное устройство для позвоночного остеосинтеза - RU2342094C2
Код документа: RU2342094C2
Чертежи
Описание
Настоящее изобретение относится к области позвоночного остеосинтеза, применяемого в позвоночной хирургии для коррекции и фиксации позвоночного столба.
В частности, настоящее изобретение касается соединительного устройства для позвоночного остеосинтеза, содержащего средство костного скрепления, соединитель, предназначенный для установки в нем соединительного стержня и соединяемый с концом средства скрепления, а также средство стягивания, предназначенное для стопорения соединительного стержня.
Из предшествующего уровня техники известны многочисленные системы для коррекции или фиксации позвоночного столба.
В немецком свидетельстве на полезную модель DE 4107480 предложен костный винт, предназначенный для крепления устройства коррекции и фиксации позвоночника. Для этого костный винт содержит головку с полукруглой углубленной зоной, предназначенной для установки в ней соединительного стержня. Соединительный стержень блокируют на головке костного винта при помощи запорной детали по существу U-образной формы, при этом запорная деталь образует зажим для головки винта.
Проблема, возникающая в этом техническом решении, состоит в том, что стержень не стабилизируется в опрокидывающем движении в плоскости, содержащей соединительный стержень и проходящей через костный винт.
В европейской заявке ЕР 0614649 также предложены костный винт, содержащий винтовой элемент, содержащий резьбовую часть, и головку, содержащую часть в виде сферического сегмента, и приемная деталь, предназначенная для установки в ней головки винтового элемента и планки, которую необходимо соединить с костным винтом. На одном из своих концов приемная деталь содержит первое сквозное отверстие, через которое должна проходить резьбовая часть винтового элемента, при этом напротив первого отверстия выполняют второе открытое отверстие, предназначенное для введения резьбовой части, содержащей головку. Кроме того, приемная деталь имеет U-образное сечение с двумя свободными ветвями, имеющими наружную резьбу и внутреннюю резьбу, и в ней предусмотрены нажимной элемент, действующий на головку, стопорный винт, завинчиваемый с открытой стороны над планкой, предназначенный для установки в сечении U-образной формы, и стопорная гайка, навинчиваемая на наружную резьбу ветвей приемной детали.
Однако известные устройства имеют недостатки. С одной стороны, движения, которые можно производить на костных винтах, остаются относительно слабыми, в частности, во фронтальной плоскости. В результате возникают трудности при осуществлении манипуляций, в частности, при установке соединительных стержней на костных винтах и при их удалении. С другой стороны, в повторной хирургии может возникнуть сложность в отвинчивании костного винта по причине отсутствия центровки приводного инструмента винта по оси головки, содержащей соединительный стержень.
В настоящем изобретении устраняются недостатки известных технических решений с помощью соединительного устройства, позволяющего увеличить смещение соединителя, удерживающего соединительный стержень, на средстве скрепления, используемом на позвонках.
В этой связи задача настоящего изобретения состоит в создании устройства, обеспечивающего легкое манипулирование и, в частности, облегчающего установку соединительного стержня на средстве скрепления и его удаление, а также облегчающего вывинчивание средства скрепления во время повторной хирургической операции.
Для решения указанной задачи предлагается соединительное устройство для позвоночного остеосинтеза, содержащее средство костного скрепления, соединитель, предназначенный для установки в нем соединительного стержня и соединенный с концом средства скрепления, а также средство стягивания для стопорения соединительного стержня, причем соединение соединителя и средства скрепления обеспечивается при помощи штифта, проходящего через средство скрепления, при этом штифт образует поворотную ось, а соединительное устройство содержит средство стабилизации соединителя в плоскости, содержащей стержень и средство скрепления, относительно средства скрепления при его имплантации в тело пациента.
Предпочтительно соединитель взаимодействует с штифтом с возможностью поворота относительно оси штифта и с возможностью углового смещения относительно, по меньшей мере, одной оси, перпендикулярной к оси штифта.
Предпочтительно соединитель взаимодействует с штифтом с возможностью поворота относительно оси штифта на угол от 90 до 180°, и величина углового смещения по отношению, по меньшей мере, к одной оси, перпендикулярной к оси штифта, составляет от 20 до 60°.
Предпочтительно часть штифта, предназначенная для установки в средстве скрепления, содержит выпуклость, равномерно выполненную по окружности штифта (6), для обеспечения углового смещения штифта (6) относительно оси, перпендикулярной к оси штифта.
Согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения средство стабилизации характеризуется тем, что ось штифта расположена параллельно оси соединительного стержня с обеспечением возможности только осевого поворота, исключая опрокидывающее движение в плоскости, перпендикулярной к стержню.
Предпочтительно часть штифта, предназначенная для установки в средстве скрепления, содержит выпуклость, равномерно выполненную по окружности штифта, для обеспечения сагиттального углового смещения штифта на средстве скрепления относительно оси, перпендикулярной к оси штифта.
Согласно первой версии первого варианта выполнения настоящего изобретения соединитель содержит опорную поверхность, на которую опирается соединительный стержень, при этом опорную поверхность выполняют с возможностью обеспечения дополнительного сагиттального углового движения соединительного стержня относительно средства скрепления.
Предпочтительно опорная поверхность имеет выпуклую форму или представляет собой элемент в виде лотка, устанавливаемый в соединителе, при этом элемент в виде лотка содержит нижнее гнездо, взаимодействующее с соединителем с возможностью обеспечения дополнительного сагиттального углового движения, и верхнее гнездо, предназначенное для размещения в нем соединительного стержня.
Согласно второй версии первого варианта выполнения настоящего изобретения через соединитель проходит сквозной промежуточный элемент, в котором устанавливают соединительный стержень, при этом сквозной промежуточный элемент содержит нижнее гнездо, взаимодействующее с концом средства скрепления с возможностью блокировки всех степеней свободы вращения устройства.
Предпочтительно сквозной промежуточный элемент содержит верхнюю сторону выпуклой формы, обеспечивающую сагиттальное угловое движение соединительного стержня относительно соединителя, или представляет собой сквозной элемент в виде лотка, обеспечивающий сагиттальное угловое движение соединительного стержня относительно соединителя.
Предпочтительно нижнее гнездо сквозного промежуточного элемента содержит, по меньшей мере, одну зону с насечками или бороздками. Аналогично конец средства скрепления частично или полностью содержит насечки или бороздки.
Согласно второму варианту выполнения настоящего изобретения средство стабилизации характеризуется тем, что ось штифта расположена перпендикулярно к оси соединительного стержня, и тем, что устройство содержит средства стопорения для блокировки поворотного движения соединителя на средстве скрепления.
Предпочтительно часть штифта, предназначенная для установки в средстве скрепления, содержит выпуклость, равномерно выполненную по окружности штифта, для обеспечения фронтального углового смещения штифта на средстве скрепления.
Предпочтительно средства стопорения представляют собой сквозную деталь, проходящую через соединитель, при этом сквозная деталь содержит нижнюю сторону, выполненную в виде гнезда, взаимодействующего со средством скрепления, и верхнюю сторону, на которой устанавливают соединительный стержень, с возможностью блокировки всех степеней свободы вращения устройства. В первом примере выполнения сквозная деталь содержит верхнюю сторону выпуклой формы. В другом примере выполнения сквозная деталь представляет собой элемент в виде лотка, который содержит на своей верхней стороне гнездо для установки в нем соединительного стержня.
Предпочтительно гнездо на нижней стороне сквозной детали, по меньшей мере, частично содержит насечки или бороздки. Аналогично конец средства скрепления, находящийся в контакте со сквозной деталью, по меньшей мере, частично содержит насечки или бороздки.
Предпочтительно штифт полностью или частично содержит на своей поверхности продольные бороздки.
Предпочтительно штифт проходит через конец средства скрепления и взаимодействует с двумя отверстиями, выполненными в ветвях соединителя, которые имеют сечения, комплементарные по отношению к сечению штифта (6), при этом ветви находятся по обе стороны от штифта.
Предпочтительно средство скрепления является винтом, содержащим резьбовую часть и сферическую головку, содержащую полость для установки в ней части цилиндрического штифта.
Предпочтительно соединитель состоит из приемной детали, имеющей по существу U-образную форму, предназначенной для установки в ней конца средства скрепления, укомплектованного штифтом и соединительным стержнем, и из запорной детали в виде перевернутого U, при этом запорная деталь соединяется в паз с приемной деталью для удержания соединительного стержня на приемной части соединителя при помощи средства стягивания.
Настоящее изобретение касается также системы для осуществления остеосинтеза на позвоночнике, в частности, для фиксации позвонков, содержащей, по меньшей мере, один соединительный стержень и, по меньшей мере, два соединительных устройства по любому из предыдущих пунктов формулы изобретения, при этом каждое из соединительных устройств выполнено с возможностью закрепления в позвонке.
Настоящее изобретение будет более очевидно из нижеследующего описания, представленного исключительно в качестве разъяснения, варианта выполнения настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые фигуры, на которых:
Фиг.1 - вид в перспективе соединительного устройства в разборе и соединительного стержня согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения.
Фиг.2 - вид в перспективе соединительного устройства и соединительного стержня, показанных на фиг.1, в сборе.
Фиг.3 - вид в разрезе в перспективе соединительного устройства, показанного на фиг.2, с соединительным стержнем.
Фиг.4 - вид сбоку соединительного устройства без соединительного стержня, при этом соединительное устройство имеет фронтальное угловое смещение.
Фиг.5 - вид спереди в осевом разрезе соединительного устройства и соединительного стержня, показанных на фиг.2.
Фиг.6 - вид спереди в осевом разрезе соединительного устройства, показанного на фиг.5, содержащего соединительный стержень и имеющего сагиттальное угловое смещение.
Фиг.7 - вид спереди в осевом разрезе соединительного устройства, показанного на фиг.5, содержащего соединительный стержень, при этом соединительное устройство имеет максимальное сагиттальное угловое смещение.
Фиг.8 и 9 - вид в перспективе элемента в виде лотка, входящего в состав соединительного устройства, согласно двум вариантам выполнения настоящего изобретения.
Фиг.10 - вид в перспективе сквозного штифта соединительного устройства согласно варианту настоящего изобретения.
Фиг.11 и 12 - вид в перспективе средства скрепления соединительного устройства согласно двум вариантам выполнения настоящего изобретения.
Фиг.13 - вид в разрезе в перспективе соединительного устройства, содержащего соединительный стержень, согласно другому варианту выполнения настоящего изобретения.
На фиг.1 в разборе показано соединительное устройство (1) для позвоночного остеосинтеза в соответствии с настоящим изобретением. Соединительное устройство (1) показано вместе с соединительным стержнем (2), предназначенным для соединения позвонков.
Соединительное устройство (1) содержит средство (3) костного скрепления и соединитель (4) для соединительного стержня (2). Устройство (1) дополнительно содержит средство (5) стягивания, предназначенное для стопорения средства (3) скрепления и соединителя (4), удерживающего соединительный стержень (2).
Предпочтительно средство (3) скрепления представляет собой костный винт (3), содержащий резьбовую часть (9) и на одном из своих концов - сферическую головку (7). Головка (7) винта (3) содержит сквозную полость (8), предназначенную для установки в ней цилиндрического штифта (6). Соединение между полостью (8) и штифтом (6) выполнено с возможностью обеспечения поворотного движения штифта (6) в полости (8). Для этого специалист может, в частности, выбирать соответствующие размеры полости (8), выполненной в головке (7) винта (3), и/или штифта (6). Например, в полости (8) головки (7) винта (3) можно выполнить входные скошенные фаски для увеличения углового смещения штифта (6).
Кроме того, можно также использовать штифт (6), имеющий неровную поверхность, что будет показано в описании ниже, чтобы иметь возможность контролировать движение между штифтом (6) и полостью (8).
Предпочтительно штифт (6) содержит по окружности выпуклый центральный участок (60). Центральный участок (60) с боков отделен от концевых участков (61, 63) кольцевой канавкой (62). Таким образом, когда штифт (6) пропускают через полость (8), выполненную в головке (7) винта (3), центральный участок (60) устанавливают в полости (8).
Соединитель (4), предназначенный для соединения соединительного стержня (2) с выполненным в виде винта средством (3) скрепления, содержит две детали: приемную деталь (41) и запорную деталь (42).
Приемная деталь (41) имеет по существу U-образную форму. В частности, деталь (41) состоит из двух ветвей (410, 411), выполненных по существу в виде вилки. Ветви (410, 411), расположенные симметрично относительно друг друга, соединены между собой двумя боковыми соединительными стенками (412, 413).
Нижний конец каждой из ветвей (410, 411) соответственно содержит отверстие (414), при этом указанные отверстия имеют сечения, комплементарные по отношению к сечению штифта (6), предпочтительно для его установки в натяг на соединителе (4).
Расстояние между каждым из концов ветвей (410, 411), содержащих отверстия (414), ограничивает промежуток, достаточный для установки головки (7) винта (3) во время соединения соединительного стержня (2) с винтом (3) через соединитель (4), причем независимо от углового положения винта (3).
Верхний U-образный промежуток, ограниченный ветвями (410, 411) и соединительными стенками (412, 413), образует гнездо (415) для установки соединительного стержня (2).
Запорная деталь (42) соединителя (4) в основном имеет U-образную форму, каждый конец ветвей (420, 421) которой соответственно содержит заплечик (422), выполненный вогнутым внутрь ветвей (420, 421) U-образной формы. Размеры и формы ветвей (420, 421) и заплечиков (422) определяют таким образом, чтобы обеспечить установку и соединение в паз запорной детали (42) с приемной деталью (41). На дне, образованном ветвями (420, 421), запорная деталь (42) содержит гнездо (423). Предпочтительно гнездо (423) содержит внутреннюю резьбу (на чертеже не показана) для установки средства (5) стягивания, которое обеспечивает окончательное стопорение запорной детали (42) путем завинчивания средства (5) стягивания.
Сквозной промежуточный элемент (10), образующий лоток, расположен между приемной деталью (41) и соединительным стержнем (2). Элемент (10) в виде лотка содержит на своей нижней стороне вогнутое гнездо (11), при этом размеры гнезда (11) определяют таким образом, чтобы оно взаимодействовало с головкой винта (3). Аналогично сквозной промежуточный элемент (10) содержит на своей верхней стороне, которая предназначена для установки соединительного стержня (2), второе вогнутое гнездо (12), при этом размеры гнезда (12) определяют таким образом, чтобы оно взаимодействовало с соединительным стержнем (2).
Стопорение выполненного таким образом устройства осуществляют за счет взаимодействия сил между каждым из элементов. Так, средство (5) стягивания действует нажатием на соединительный стержень (2), который в свою очередь действует нажатием на сквозной промежуточный элемент (10), который в свою очередь действует нажатием на средство (3) костного скрепления. Штифт (6), проходящий через головку (7) винта (3), при этом действует натяжением на приемную деталь (41), которая в свою очередь действует натяжением на запорную деталь (42) через заплечики (422) запорной детали (42), фиксирующиеся в стрельчатых проемах, выполненных в приемной детали (41), при этом запорная деталь в свою очередь действует натяжением на средство (5) стягивания через резьбовое гнездо (423).
На фиг.2 в перспективе показаны соединительное устройство (1) и соединительный стержень (2), показанные на фиг.1, в сборе.
Соединитель (4) соединяют с головкой (7) винта при помощи штифта (6), проходящего через головку (7) винта и взаимодействующего с двумя отверстиями (414), выполненными в ветвях (410, 411) соединителя (4), при этом ветви (410, 411) находятся по обе стороны от штифта (6).
Запорную деталь (42) соединителя (4) устанавливают на комплементарной с ней приемной детали (41) таким образом, чтобы нижняя сторона ветвей (420, 421) запорной детали (42) находилась в контакте с соединительными стенками (412, 413) приемной детали (41). Запорная деталь (42) закрывает приемную деталь (41), в которой установлен соединительный стержень (2), при этом соединительный стержень (2) удерживается и взаимодействует с винтом (3).
Взаимодействие между каждым составным элементом соединительного устройства (1) в соответствии с настоящим изобретением показано на фиг.3, на которой изображено в разрезе соединительное устройство (1), соединенное с соединительным стержнем (2).
В частности, на фиг.3 показано стопорение запорной детали (42) на приемной детали (41) соединителя (4). Стопорение осуществляют при помощи заплечиков (422) запорной детали (42), которые заходят в стрельчатые проемы, выполненные на соединительных стенках (412, 413) приемной детали (41).
Собранное таким образом соединительное устройство (1) позволяет соединителю (4), прочно удерживающему соединительный стержень (2), осуществлять поворотное движение относительно винта (3) в двух направлениях, а именно: первое поворотное движение, параллельное оси соединительного стержня (2) (фронтальное смещение соединителя (4) на винте (3)), и поворотное движение вокруг оси, перпендикулярной к оси соединительного стержня (2) (сагиттальное смещение соединителя (4) на винте (3)), при этом данное последнее движение может быть увеличено за счет дополнительного бокового поворотного движения. Эти различные движения показаны на фиг.3-7.
В частности, фронтальное смещение соединителя (4) на винте (3) показано на фиг.4, на которой в боковом разрезе изображено соединительное устройство (1) и на которой для лучшего понимания принципа работы показаны только приемная деталь (41) соединителя (4), сквозной промежуточный элемент (10) и винт (3).
Как уже было указано выше, за счет размеров и формы соответственно полости, выполненной на уровне головки (7) винта (3), и штифта (6), этому штифту (6) можно сообщать поворотное движение, перпендикулярное к оси соединительного стержня (2) (сагиттальное смещение). Приемная деталь (41) соединителя (4), закрепленная на штифте (6), поворачивается при этом на головке (7) винта (3). За счет свой формы сквозной промежуточный элемент (10) повторяет поворот приемной части (41) относительно винта, скользя на головке (7) винта (3), на которую опирается сквозной промежуточный элемент (10).
Предпочтительно фронтальное смещение может достигать 180 градусов.
Сагиттальный поворот показан на фиг.6 и 7, на которых показан вид спереди в разрезе соединительного устройства (1) в соответствии с настоящим изобретением вместе с соединительным стержнем (2). Как было уточнено выше, сагиттальный поворот может представлять собой два независимых или комбинированных движения.
Чтобы лучше понять два сагиттальных движения, которые могут быть осуществлены, на фиг.5 показан вид спереди в разрезе соединительного устройства (1) в ровном положении. В этом положении ось штифта (6), проходящего через головку (7) винта (3), расположена параллельно оси соединительного стержня (2).
В этом положении покоя первое поворотное движение соединительного стержня (2) может быть достигнуто при скольжении сквозного промежуточного элемента (10) на головке (7) винта (3), на которую опирается сквозной промежуточный элемент (10) (фиг.6). Это первое движение может быть дополнено, как показано на фиг.7, вторым поворотным движением, связанным с поворотом выпуклого участка (60) штифта (6) в полости (8) головки (7) винта. Вследствие того, что осевое направление соединительного стержня (2) поменялось во время первого поворотного движения, происходит также изменение осевого направления штифта (6).
Очевидно, что, хотя это и не показано на чертеже, поворотное движение штифта (6) может осуществляться независимо от поворотного движения сквозного промежуточного элемента (10) и дополнять это движение, чтобы предпочтительно достигнуть углового смещения в 60 градусов.
Для управления поворотными движениями, будь то фронтальный поворот или сагиттальные повороты, предпочтительно выполнять соединительные поверхности не гладкими, а предпочтительно содержащими рельефный рисунок.
В частности, что касается фронтального поворотного движения, предпочтительно использовать штифт (6) с продольными бороздками (13). Эти бороздки следует выполнять если не по всей его поверхности, то, по меньшей мере, на части, предназначенной для установки в полости (7) винта (фиг.10).
Предпочтительно также, чтобы винт (3) содержал головку (7) с бороздками или насечками, как показано на фиг.11 и 12.
Точно так же сквозной промежуточный элемент (10) может содержать на своей поверхности, входящей в контакт с головкой (7) винта (3), зону с насечками или бороздками (фиг.8 и 9).
На фиг.13 в перспективе в разрезе показано соединительное устройство (1) с соединительным стержнем (2) согласно другому варианту выполнения настоящего изобретения.
В этом варианте выполнения соединительное устройство (1) содержит средство скрепления, выполненное в виде винта (3), соединитель (4) и средство (5) стягивания.
Предпочтительно приемная деталь (41) содержит выпуклую опорную поверхность (14), на которой устанавливают соединительный стержень (2). Поворотное движение, достигаемое при помощи сквозного промежуточного элемента (10) в предыдущем варианте выполнения, в этом случае может быть получено опрокидыванием соединительного стержня на опорной поверхности (14). В этом варианте выполнения винт (3) остается свободным во фронтальном вращении после затягивания, и передача усилий между составными элементами соединительного устройства (1) происходит следующим образом: средство (5) стягивания осуществляет нажатие на соединительный стержень (2), который действует нажатием на опорную поверхность (14) приемной детали (41), которая действует натяжением на запорную деталь (42), которая в свою очередь действует натяжением на стягивающую пробку (5).
Описание настоящего изобретения представлено в качестве примера. Разумеется, что специалист может выполнять различные варианты настоящего изобретения, не выходя при этом за рамки патента.
Реферат
Изобретение относится к медицине. Соединительное устройство содержит средство (3) костного скрепления, соединитель (4), предназначенный для установки в нем соединительного стержня (2) и соединенный с концом средства (3) скрепления, а также средство (5) стягивания для стопорения соединительного стержня (2). Соединение соединителя (4) и средства (3) скрепления выполнено при помощи штифта (6), проходящего через средство (3) скрепления. Штифт (6) образует поворотную связь. Соединительное устройство (1) содержит средство стабилизации соединителя в плоскости, содержащей стержень и средство скрепления, относительно средства скрепления, когда его имплантируют в тело пациента. Система содержит, по меньшей мере, один соединительный стержень (2) и, по меньшей мере, два соединительных устройства (1), при этом каждое из соединительных устройств (1) выполнено с возможностью закрепления в позвонке. Изобретение обеспечивает легкое манипулирование и, в частности, облегчает установку соединительного стержня на средстве скрепления и его удаление, а также облегчает вывинчивание средства скрепления во время повторной хирургической операции. 2 н. и 34 з.п. ф-лы, 13 ил.
