RU2268686C2

RU2268686C2 - Endoprosthesis of intervertebral disc

Info

Publication number: RU2268686C2
Application number: RU2003131308/14A
Authority: RU
Inventors: Евгений Александрович Давыдов (RU); Евгений Александрович Давыдов; Александр Анатольевич Ильин (RU); Александр Анатольевич Ильин; Михаил Юрьевич Коллеров (RU); Михаил Юрьевич Коллеров; Иль Владимирович Матвеев (RU); Илья Владимирович Матвеев
Original assignee: Российский научно-исследовательский нейрохирургический институт им. проф. А.Л. Поленова
Priority date: 2003-10-24
Filing date: 2003-10-24
Publication date: 2006-01-27
Also published as: RU2003131308A

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: the present innovation deals with operations on removing intervertebral discs. Endoprosthesis of intervertebral disc contains two external discs, each having a groove and fixation elements. Endoprosthesis is supplied with a supporting convexo-convex disc with four through openings located between external discs, each having a couple of through openings. Location of openings in a supporting disc corresponds to that of openings in external ones. Fixation elements are designed as P-shaped clamps out of shape-memory material located in grooves. Clamps' ends come through openings onto opposite sides of disks in two interperpendicular planes. Innovation provides safety of movements in intervertebral articulation, prevents vertebral shift and that of endoprosthesis itself at loading in sagittal and frontal planes, moreover, it avoids spontaneous fixator's folding in case of axial and rotation types of loading.

EFFECT: higher efficiency.

4 dwg

Description

Изобретение относится к области медицины, а именно вертебрологии и нейрохирургии, и может быть использовано при операциях, связанных с удалением межпозвонковых дисков.The invention relates to medicine, namely vertebrology and neurosurgery, and can be used in operations related to the removal of intervertebral discs.

Известен эндопротез межпозвонкового диска (патент РФ №2078551, 1997), содержащий рабочую часть и фиксирующие элементы, выполненные из металла с памятью формы. Рабочая часть представляет собой одновитковую спираль с заостренными ножками, направленными в противоположные стороны, вдоль прямой, параллельной оси витка спирали. Недостатком эндопротеза является то, что будучи установленным он не обеспечивает необходимой фиксации, что может привести к нестабильности между позвонками.Known endoprosthesis of the intervertebral disc (RF patent No. 2078551, 1997), containing the working part and locking elements made of metal with shape memory. The working part is a single-turn spiral with pointed legs directed in opposite directions, along a straight line parallel to the axis of the spiral coil. The disadvantage of the endoprosthesis is that when installed, it does not provide the necessary fixation, which can lead to instability between the vertebrae.

Известен эндопротез межпозвонкового диска (патент РФ №2076656, 1997), выполненный из металла с памятью формы. Рабочая часть эндопротеза представляет собой пластину в форме звезды с четным количеством лучей, половина лучей загнута в одну сторону, другая половина в другую. Недостатками эндопротеза являются отсутствие достаточной фиксации в межпозвонковом промежутке, сложность в изготовлении и установке.Known endoprosthesis of the intervertebral disc (RF patent No. 2076656, 1997), made of metal with shape memory. The working part of the endoprosthesis is a star-shaped plate with an even number of rays, half of the rays are bent in one direction, the other half in the other. The disadvantages of the endoprosthesis are the lack of sufficient fixation in the intervertebral space, the difficulty in manufacturing and installation.

Известен эндопротез межпозвонкового диска (а.с. СССР №1225561, А 61 В 17/60, 1985), принятый за прототип. Эндопротез межпозвонкового диска содержит два диска, между которыми в пазах установлен раздвижной элемент. Раздвижной элемент установлен с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси и выполнен в виде стрежня прямоугольного сечения, снабженного заостренными шипами и центрирующими выступами на разных гранях.Known endoprosthesis of the intervertebral disc (AS USSR No. 1225561, A 61 B 17/60, 1985), adopted as a prototype. The endoprosthesis of the intervertebral disc contains two discs, between which a sliding element is installed in the grooves. The sliding element is mounted to rotate around the horizontal axis and is made in the form of a rod of rectangular cross section, equipped with pointed spikes and centering protrusions on different faces.

Недостатки прототипа:The disadvantages of the prototype:

- наличие элемента, вращающегося вокруг своей оси, делает возможным складывание фиксатора при боковых и ротационных нагрузках и возникновение нестабильности в данном сегменте позвоночника;- the presence of an element rotating around its axis, makes it possible to fold the retainer under lateral and rotational loads and the occurrence of instability in this segment of the spine;

- данное устройство не обеспечивает возможность сохранения движений в межпозвонковом сочленении, что связано с жесткостью конструкции;- this device does not provide the ability to save movements in the intervertebral joint, due to the rigidity of the structure;

- технологическая сложность изготовления;- technological complexity of manufacturing;

- необходимость использования специального инструмента для установки устройства.- the need to use a special tool to install the device.

Изобретение направлено на создание эндопротеза межпозвонкового диска, обеспечивающего сохранение движений в межпозвонковом сочленении, предотвращение смещения позвонков и самого эндопротеза при нагрузке во фронтальной и сагиттальной плоскостях, отсутствие самопроизвольного складывания фиксатора при осевой и ротационной нагрузках.The invention is directed to the creation of an endoprosthesis of the intervertebral disc, which ensures the preservation of movements in the intervertebral joint, prevention of displacement of the vertebrae and the endoprosthesis itself under loading in the frontal and sagittal planes, and the absence of spontaneous folding of the retainer under axial and rotational loads.

Сущность изобретения заключается в следующем. Эндопротез межпозвонкового диска содержит два наружных диска, между ними установлен опорный двояковыпуклый диск.The invention consists in the following. The endoprosthesis of the intervertebral disc contains two external discs, between them there is a support biconvex disc.

Эндопротез межпозвонкового диска также содержит элементы фиксации: две П-образные скобки, выполненные из материала с эффектом памяти формы.The endoprosthesis of the intervertebral disc also contains fixation elements: two U-shaped brackets made of material with a shape memory effect.

Заявляемый эндопротез межпозвонкового диска отличается от прототипа тем, что он снабжен опорным двояковыпуклым диском с четырьмя сквозными отверстиями, расположенным между наружными дисками, каждый из которых имеет пару сквозных отверстий, при этом расположение отверстий в опорном диске соответствует расположению отверстий в наружных дисках, элементы фиксации выполнены в виде П-образных скобок из материала с памятью формы, установленных в прорезях, а концы скобок выходят через отверстия на противоположные поверхности наружного диска, в двух взаимоперпендикулярных плоскостях.The inventive endoprosthesis of the intervertebral disc differs from the prototype in that it is equipped with a support biconvex disc with four through holes located between the outer discs, each of which has a pair of through holes, while the location of the holes in the supporting disc corresponds to the location of the holes in the outer discs, the fixing elements are made in the form of U-shaped brackets made of material with shape memory installed in the slots, and the ends of the brackets exit through openings on opposite surfaces of the outer disk In two mutually perpendicular planes.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен эндопротез межпозвонкового диска в рабочем состоянии, после нагревания, на фиг.2 изображены наружные диски эндопротеза (вид сверху), на фиг.3 изображен опорный диск эндопротеза межпозвонкового диска, на фиг.4 изображена схема установки эндопротеза межпозвонкового диска в межтеловом пространстве.The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows an endoprosthesis of an intervertebral disc in working condition, after heating, Fig. 2 shows the outer discs of an endoprosthesis (top view), Fig. 3 shows a support disc of an endoprosthesis of an intervertebral disc, Fig. 4 shows a diagram installation of an endoprosthesis of the intervertebral disc in the interbody.

Предлагаемый эндопротез содержит два наружных диска 1, 2, изготовленных из материала, обладающего биологической совместимостью, например из титана.The proposed endoprosthesis contains two external disks 1, 2 made of a material having biological compatibility, for example, titanium.

Поверхность дисков 1, 2 для придания дополнительных адгезивных свойств механически или термически обработана (возможно, плазменное напыление).The surface of the disks 1, 2 to give additional adhesive properties is mechanically or thermally treated (possibly plasma spraying).

Наружный край каждого из наружных дисков 1, 2 завальцован.The outer edge of each of the outer disks 1, 2 is rolled.

В каждом из наружных дисков 1, 2 имеется по два сквозных отверстия 3, расположенных взаимоперпендикулярно.In each of the outer disks 1, 2 there are two through holes 3 located mutually perpendicularly.

Между отверстиями 3, перпендикулярно прямой, соединяющей отверстия 3, расположена прорезь 4.Between the holes 3, perpendicular to the straight line connecting the holes 3, there is a slot 4.

В верхнем наружном диске 1 прорезь расположена между боковыми отверстиями 3 (в сагиттальной плоскости).In the upper outer disk 1, a slot is located between the side holes 3 (in the sagittal plane).

В нижнем наружном диске 2 прорезь 4 расположена между передним и задним отверстиями 3 (во фронтальной плоскости).In the lower outer disk 2, a slot 4 is located between the front and rear holes 3 (in the frontal plane).

Относительно друг друга прорези в наружных дисках располагаются взаимоперпендикулярно.Relative to each other, the slots in the outer disks are mutually perpendicular.

В прорези 4 в наружных дисках 1, 2 установлены П-образные скобки 5, которые изготовлены из материала с памятью формы - никепида титана (например, из проволоки круглого сечения). Концы скобок 5 заострены и выходят через отверстия 3 на противоположных сторонах наружных дисков в двух взаимоперпендикулярных плоскостях. Помимо фиксации устройства в межтеловом промежутке, в пазах тел позвонков 6 скобки 5, также соединяют между собой элементы устройства, предотвращая смещение опорного диска 7 за пределы центра устройства.In the slot 4 in the outer disks 1, 2, U-shaped brackets 5 are installed, which are made of a shape memory material - titanium nickepide (for example, of circular wire). The ends of the brackets 5 are pointed and exit through the holes 3 on opposite sides of the outer disks in two mutually perpendicular planes. In addition to fixing the device in the interbody gap, in the grooves of the vertebral bodies 6, the brackets 5 also connect the elements of the device, preventing the displacement of the support disk 7 outside the center of the device.

Между наружными дисками расположен опорный диск 7, изготовленный из титана, его диаметр меньше диаметра наружных дисков 1, 2. Обе его наружные поверхности 8 выпуклые. Предназначение опорного диска 7 - замещение функций межпозвонкового диска. За счет того, что наружные поверхности 8 опорного диска 7 выпуклые, а внутренние поверхности наружных дисков 1, 2 плоские, наружные диски 1, 2 могут смещаться относительно друг друга во фронтальной и сагиттальной плоскостях.A support disk 7 made of titanium is located between the outer disks; its diameter is less than the diameter of the outer disks 1, 2. Both of its outer surfaces 8 are convex. The purpose of the supporting disk 7 is the replacement of the functions of the intervertebral disk. Due to the fact that the outer surfaces 8 of the support disk 7 are convex, and the inner surfaces of the outer disks 1, 2 are flat, the outer disks 1, 2 can be displaced relative to each other in the frontal and sagittal planes.

Опорный диск 7 имеет две пары сквозных отверстий 3, расположенных взаимоперпендикулярно. Расположение отверстий 3 совпадает с таковым в наружных дисках 1, 2. Диаметр отверстий 3 больше диаметра скобок 5.The support disk 7 has two pairs of through holes 3 located mutually perpendicularly. The location of the holes 3 coincides with that in the outer disks 1, 2. The diameter of the holes 3 is larger than the diameter of the brackets 5.

Эндопротез межпозвонкового диска используется следующим образом. Одним из известных доступов производят обнажение передней поверхности межпозвонкового диска в шейном отделе позвоночника. Производят резекцию межпозвонкового диска. С использованием стандартного инструмента выполняют пазы в смежных телах позвонков, ориентированные относительно друг друга перпендикулярно.Endoprosthesis of the intervertebral disc is used as follows. One of the known accesses is the exposure of the anterior surface of the intervertebral disc in the cervical spine. Resection of the intervertebral disc is performed. Using a standard tool, grooves are made in adjacent vertebral bodies oriented perpendicular to each other.

Предварительно охлажденные до +10°С скобки 5 сгибают, устройство устанавливают вместо удаленного диска. После установки производят орошение поверхности пластин 1, 2 нагретым до +37°С стерильным изотоническим раствором. При контактном нагревании концы скобок 5 в связи с обратным фазовым переходом, наступающим при 37°С, стремятся принять рабочую форму и внедряются в ранее подготовленные пазы. Таким образом, осуществляется фиксация между телами позвонков.The brackets 5 pre-cooled to + 10 ° C are bent, the device is installed instead of the remote disk. After installation, irrigate the surface of plates 1, 2 with a sterile isotonic solution heated to + 37 ° C. With contact heating, the ends of the brackets 5, in connection with the reverse phase transition that occurs at 37 ° C, tend to take a working form and are embedded in previously prepared grooves. Thus, fixation is performed between the vertebral bodies.

Использование заявляемого эндопротеза межпозвонкового диска обеспечивает замещение и восстановление опорной функции позвоночника, предотвращение смещения позвонков при нагрузке во фронтальной и сагиттальной плоскостях и замещение функции межпозвонкового диска.The use of the proposed endoprosthesis of the intervertebral disc provides replacement and restoration of the supporting function of the spine, preventing displacement of the vertebrae under load in the frontal and sagittal planes and replacing the function of the intervertebral disc.

Claims

An endoprosthesis of the intervertebral disc, containing two external disks, each of which has a slot, and fixation elements, characterized in that it is equipped with a support biconvex disk with four through holes located between the outer disks, each of which has a pair of through holes, with the location of the holes in the supporting disk corresponds to the location of the holes in the external disks, the fixing elements are made in the form of U-shaped brackets made of material with shape memory installed in the slots, and the ends of the brackets go out Through holes on opposite sides of the discs in two mutually perpendicular planes.