RU137191U1 - TRANSPEDICULAR FIXING NAVIGATOR - Google Patents

Abstract

Навигатор для транспедикулярной фиксации, характеризующийся тем, что содержит направляющую, состоящую из двух планок, жестко соединенных между собой по центру вкладышем с винтами и двумя проставками по краям, с двумя подвижными узлами, в виде ползунов, причем ползуны установлены с возможностью определения угла конвергенции, изменения расстояния от центра навигатора, углов поворота вокруг оси, при этом ползуны зафиксированы гайками, кроме того, фиксатор снабжен прижимом с гайками и шайбами, с помощью которых осуществляется фиксация навигатора, снабжен стержнем с резьбой для перемещения по нему вкладыша с гайками и шайбами для фиксации вкладыша, также фиксатор снабжен кронштейном и узлом, обеспечивающим изменение угла наклона навигатора в сагитальной плоскости, а также жесткое перпендикулярное положение навигатора оси позвонка.A navigator for transpedicular fixation, characterized in that it contains a guide consisting of two strips rigidly connected to each other by a liner with screws and two spacers at the edges, with two movable nodes, in the form of sliders, the sliders being installed with the possibility of determining the convergence angle, changes in the distance from the center of the navigator, rotation angles around the axis, while the sliders are fixed with nuts, in addition, the lock is equipped with a clamp with nuts and washers, with the help of which the navigation is fixed Ator, provided with a threaded rod for movement therealong liner with nuts and washers for the fixing of the insert, as the latch assembly is provided with a bracket and providing a change in the tilt angle navigator sagittal plane and rigid vertebra axis perpendicular position navigator.

Description

Полезная модель относится к области медицины, а именно к травматологии и ортопедии, в частности, к устройствам, используемым в качестве механической системы навигации в хирургии для транспедикулярной фиксации при лечении повреждений и заболеваний позвоночника.The utility model relates to medicine, namely to traumatology and orthopedics, in particular, to devices used as a mechanical navigation system in surgery for transpedicular fixation in the treatment of injuries and diseases of the spine.

Основным методом стабилизации поясничного отдела позвоночника в настоящее время является транспедикулярная фиксация (ТПФ) (Бейдин В.Н. Компрессионные клиновидные переломы тел позвонков с повреждением краниовенгрального угла (автореферат на соискание ученой степени кандидата медицинских наук. - Новосибирск. - 1989; Пентелени Т. Ортопедия, травматология и протезирование. - N. - 1988. - С.9-15; Цивьян Я Л., Коржавин Г.М. Повреждения и заболевания позвоночника. - Ленинград. - 1986. - С.60-65. Akbarnia B.A., Fogarty J.P., Tayob A.A. Clin. Orthop.189, - 1985. - P. 186-194. Dick W. Hans Huber Publishers. Toronto, Lewiston N.Y., Bern, Stuttgart. - 1995. Magert F.P. et a /. Eur Spine J. - N.3. - 1994. - P.184-201. Weber B.G., MagerI F.P. Springer-Verfag. Berlin. Heidelberg N.Y., Tokyo. - 1985.)The main method of stabilization of the lumbar spine is currently transpedicular fixation (TPF) (Beidin V.N. Compression wedge-shaped fractures of the vertebral bodies with damage to the cranio-angular angle (abstract for the degree of candidate of medical sciences. - Novosibirsk. - 1989; Penteleni T. Orthopedics , traumatology and prosthetics. - N. - 1988. - P.9-15; Tsivyan Ya L., Korzhavin GM Damage and diseases of the spine. - Leningrad. - 1986. - S.60-65. Akbarnia BA, Fogarty JP, Tayob AA Clin. Orthop. 189, - 1985. - P. 186-194. Dick W. Hans Huber Publishers. Toronto, Lewiston N .Y., Bern, Stuttgart. - 1995. Magert FP et a /. Eur Spine J. - N.3. - 1994. - P.184-201. Weber BG, MagerI FP Springer-Verfag. Berlin. Heidelberg NY, Tokyo. - 1985.)

ТПФ применяется при операциях по поводу всего спектра патологии позвоночника: дегенеративных поражений, спондилолистеза, травм, деформаций. Условие успешного применения стабилизации - правильное расположение имплантов, которое, в свою очередь, требует хорошего знания анатомии позвоночника. Существует наружная и внутренняя транспедикулярная фиксация позвоночного столба. Суть методов заключается в проведении через дужки в тела позвонков винтов или стержней, коррекция деформаций и фиксация их между собой с помощью пластин или продольных штанг. Установка винтов контролируется по анатомическим ориентирам, методом «пальпации» подготовленного для винта отверстия и с использованием электронно-оптического преобразователя (ЭОП). Недостаток метода заключается в том, что винт проходит через элементы позвонка, не выделяемые во время хирургического доступа и не видимые непосредственно во время операции. Применяемый как стандартный, метод контроля с помощью ЭОП дает только две проекции трехмерной структуры позвоночника.TPF is used in operations for the entire spectrum of spinal pathology: degenerative lesions, spondylolisthesis, injuries, deformities. The condition for the successful use of stabilization is the correct placement of implants, which, in turn, requires a good knowledge of the anatomy of the spine. There is an external and internal transpedicular fixation of the spinal column. The essence of the methods is to draw screws or rods through the arches into the bodies of the vertebrae, correct deformations and fix them with each other using plates or longitudinal rods. Screw installation is controlled by anatomical landmarks, by the method of "palpation" of the hole prepared for the screw and using an electron-optical converter (EOC). The disadvantage of this method is that the screw passes through the elements of the vertebra that are not secreted during surgical access and not visible directly during surgery. Used as a standard, the method of control using the image intensifier tube gives only two projections of the three-dimensional structure of the spine.

Отсутствие параметров конечного трехмерного изображения приводит к необходимости «достраивать» изображение, основываясь на своих знаниях нормальной анатомии и практическом опыте. В результате по данным послеоперационных рентгенологических и КТ-исследований, винты были неправильно расположены примерно в 40% случаях, из них 5,7% больным потребовалось повторное вмешательство из-за экстрапедикулярного размещения винтов. Ссылки на данные исследований: Spinal pedicle fixation: reliability and validity of roentgenogram-based assessment and surgical factors on successful screw placement [Text] / J.N.Weinstein, K.F.Spratt, D.Spengler et al. // Spine. - 1988. - Vol.13. - P.1012-1018; Gertzbein S.D. Accuracy of pedicle screw placement in vivo [Text] / S.D.Gertzbein, S.Robbins // Spine. - 1990. - Vol.15. - P.11-14; Blumenthal S. Complications of the Wiltse pedicle screw fixation system [Text] / S.Blumenthal, K.Gill // Spine. - 1993. - Vol.18. - P.1867-1871; Accuracy of pedicle screw placement in lumbar fusions by plain radiographs and computed tomography [Text] / G.Farber; Комплексное обследование больных и тактика внутренней стабилизации при стенозах и деформациях поясничного отдела позвоночника» [Текст]: материалы научно-практ. конф. «Организация нейротравматологической помощи при спинальной травме». - Минск, 2004. - С.75-76.The lack of parameters of the final three-dimensional image leads to the need to "finish" the image, based on their knowledge of normal anatomy and practical experience. As a result, according to the data of postoperative X-ray and CT examinations, the screws were improperly located in about 40% of cases, of which 5.7% of patients required a second intervention due to the extrapedicular placement of the screws. References to research data: Spinal pedicle fixation: reliability and validity of roentgenogram-based assessment and surgical factors on successful screw placement [Text] / J.N. Weinstein, K.F.Spratt, D.Spengler et al. // Spine. - 1988 .-- Vol.13. - P.1012-1018; Gertzbein S.D. Accuracy of pedicle screw placement in vivo [Text] / S.D. Gertzbein, S. Robbins // Spine. - 1990. - Vol.15. - P.11-14; Blumenthal S. Complications of the Wiltse pedicle screw fixation system [Text] / S. Blumenthal, K. Gill // Spine. - 1993. - Vol. 18. - P.1867-1871; Accuracy of pedicle screw placement in lumbar fusions by plain radiographs and computed tomography [Text] / G. Farber; Comprehensive examination of patients and tactics of internal stabilization for stenosis and deformities of the lumbar spine ”[Text]: materials of scientific and practical. conf. "Organization of neurotraumatological care for spinal injury." - Minsk, 2004. - P.75-76.

Наиболее близким решением из известных по технической сущности является система компьютерной навигации, предназначенная для оптимизации проведения транспедикулярных фиксаторов (Spinal pedicle fixation: reliability and validity of roentgenogram-based assessment and surgical factors on successful screw placement [Text] / J.N.Weinstein, K.F.Spratt, D.Spengler et al. // Spine. - 1988. - Vol.13. - P.1012-1018; Опыт использования компьютерной навигации при транспедикулярной стабилизации поясничного отдела позвоночника [Текст] / А.В.Белецкий, А.Н.Мазуренко, С.В.Макаревич и др. // Медицинские новости. - 2010. - №3. - С.47-52).The closest solution of the known technical essence is a computer navigation system designed to optimize the conduct of pedicle fixators (Spinal pedicle fixation: reliability and validity of roentgenogram-based assessment and surgical factors on successful screw placement [Text] / JNWeinstein, KFSpratt, D .Spengler et al. // Spine. - 1988. - Vol.13. - P.1012-1018; Computer navigation experience with transpedicular stabilization of the lumbar spine [Text] / A.V. Beletsky, A.N. Mazurenko, S.V. Makarevich et al. // Medical News. - 2010. - No. 3. - P.47-52).

Основной принцип компьютерной хирургической навигации - определять трехмерное (3-D) расположение и ориентацию в пространстве хирургических инструментов в зоне хирургического вмешательства и имплантов, а также их проекцию на предварительно выполненные компьютерную томограмму (КТ), магнитно-резонансную томограмму (МРТ) или интраоперационные рентгеновские изображения. Используемый в системе компьютерной навигации метод визуализации достаточно точен и позволяет, при правильной подготовке, безошибочно осуществлять имплантацию и работать на анатомических структурах. Недостатками этой системы является дороговизна оборудования и увеличение времени операции при повторной привязке рамы системы.The basic principle of computer-assisted surgical navigation is to determine the three-dimensional (3-D) location and orientation in the space of surgical instruments in the surgical intervention area and implants, as well as their projection onto previously performed computed tomography (CT), magnetic resonance imaging (MRI) or intraoperative x-ray Images. The visualization method used in the computer navigation system is quite accurate and allows, with proper preparation, to accurately perform implantation and work on anatomical structures. The disadvantages of this system are the high cost of equipment and the increase in operation time when re-linking the system frame.

Техническая задача - упростить конструкции устройства для введения винтов при транспедикулярной фиксации позвонков, упростить процесс определения трехмерного расположения и ориентации в пространстве хирургических инструментов и имплантов при использовании их проекций изображения позвонков, и тем самым снизить затраты на оборудование и сократить время операции при повторной привязке рамы системы.The technical task is to simplify the design of the device for the insertion of screws during transpedicular fixation of the vertebrae, to simplify the process of determining the three-dimensional location and orientation in space of surgical instruments and implants using their projections of the image of the vertebrae, and thereby reduce equipment costs and reduce the operation time when re-attaching the system frame .

Технический результат - безошибочное осуществление имплантации, упрощение конструкции устройства для введения винтов при транспедикулярной фиксации позвонков, упрощение процесса определения трехмерного расположения и ориентации в пространстве хирургических инструментов и имплантов при использовании их проекций изображения позвонков, сокращение времени операции при повторной привязке рамы системы.EFFECT: error-free implementation of implantation, simplification of the design of the device for inserting screws during transpedicular fixation of the vertebrae, simplification of the process of determining the three-dimensional location and orientation in space of surgical instruments and implants using their projections of the image of the vertebrae, reducing the operation time when re-attaching the system frame.

На рисунке (фиг.1) представлена схема определения основных параметров установки навигатора: расстояние от верхушки остистого отростка до центра горизонтальной детали навигатора - А; положение оптимальной точки введения стержня (согласно методическим рекомендациям, применяемой технологии или анатомическим особенностям) - B; положение точки схождения стержней для оптимальной возможности передачи тросика - C; положение линии введения стержня - CB; величины малого катета D и угол конвергенции - α.The figure (figure 1) shows a diagram for determining the main parameters of the installation of the navigator: the distance from the top of the spinous process to the center of the horizontal part of the navigator - A; the position of the optimal point of insertion of the rod (according to methodological recommendations, applicable technology or anatomical features) - B; the position of the point of convergence of the rods for optimal cable transmission capability - C; position of the rod insertion line — CB; the size of the small leg D and the convergence angle is α.

Сущность полезной модели поясняется рисунком (фиг.2) в двух проекциях (A - главный вид, B - вид сверху), где изображен предлагаемый навигатор.The essence of the utility model is illustrated in the figure (figure 2) in two projections (A - main view, B - top view), which shows the proposed navigator.

Навигатор для транспедикулярной фиксации включает вкладыш (1), кронштейн (2), прижим (3), стержень (4), планка (5), планка (6), два ползуна (7), две гайки (8), две проставки (9), гайка (10), транспедикулярный винт (11), винт (12), гайка (13), гайка (14), шайба (15), шайба (16).The navigator for transpedicular fixation includes an insert (1), an arm (2), a clamp (3), a rod (4), a bar (5), a bar (6), two sliders (7), two nuts (8), two spacers ( 9), nut (10), transpedicular screw (11), screw (12), nut (13), nut (14), washer (15), washer (16).

По сути, навигатор это изделие из металла, представляющее из себя направляющую, состоящую из двух планок (5, 6), жестко соединенных между собой по центру вкладышем (1) с винтами (12) и двумя проставками (9) по краям, с двумя подвижными узлами, в виде ползунов (7), способных жестко фиксироваться гайками (8) при выбранном положении. Ползуны (7) имеют возможность изменения углов поворота вокруг оси и расстояния от центра навигатора. Фиксация навигатора осуществляется за остистые отростки позвонков, с помощью прижима (3), жесткая фиксация положения которого выполняется затяжкой с двух сторон гаек (13) с шайбами (15), а изменение расстояния от остистых отростков до навигатора осуществляется перемещением вкладыша (1) по стержню (4) с резьбой и фиксацией нужного положения с помощью двух гаек (14) с шайбами (16). Кронштейн (2) совместно с узлом (10) обеспечивает изменение угла наклона навигатора в сагитальной плоскости, жесткое перпендикулярное положение навигатора оси позвонка. Ползуны (7) имеют сквозные боковые отверстия, осевая линия которых проходит через ось симметрии ползуна, что позволяет устанавливать угол конвергенции (α), под которым происходит введение винтов (11) при транспедикулярной фиксации позвонков.In fact, a navigator is a metal product, which is a guide consisting of two strips (5, 6), rigidly interconnected in the center by a liner (1) with screws (12) and two spacers (9) at the edges, with two movable nodes, in the form of sliders (7), which can be rigidly fixed with nuts (8) at the selected position. The sliders (7) have the ability to change the rotation angles around the axis and the distance from the center of the navigator. The navigator is fixed for the spinous processes of the vertebrae, using the clamp (3), the rigid fixation of the position of which is carried out by tightening on both sides of the nuts (13) with washers (15), and the distance from the spinous processes to the navigator is changed by moving the insert (1) along the shaft (4) with thread and fixing the desired position with two nuts (14) with washers (16). The bracket (2) together with the node (10) provides a change in the angle of inclination of the navigator in the sagittal plane, a rigid perpendicular position of the navigator axis of the vertebra. The sliders (7) have through lateral openings, the axial line of which passes through the axis of symmetry of the slide, which allows you to set the convergence angle (α), under which the screws (11) are inserted during transpedicular fixation of the vertebrae.

Сборка, настройка механического навигатора и монтаж стержней осуществляются вне позвонка, что сокращает время самой операции, т.к. не требует повторной привязки системы. Механический навигатор позволяет осуществить нужное направление введения стержней и винтов транспедикулярной фиксации в позвонке.The assembly, adjustment of the mechanical navigator and the installation of the rods are carried out outside the vertebra, which reduces the time of the operation itself, because does not require re-binding the system. The mechanical navigator allows you to implement the desired direction of insertion of the rods and screws of transpedicular fixation in the vertebra.

Claims (1)

Навигатор для транспедикулярной фиксации, характеризующийся тем, что содержит направляющую, состоящую из двух планок, жестко соединенных между собой по центру вкладышем с винтами и двумя проставками по краям, с двумя подвижными узлами, в виде ползунов, причем ползуны установлены с возможностью определения угла конвергенции, изменения расстояния от центра навигатора, углов поворота вокруг оси, при этом ползуны зафиксированы гайками, кроме того, фиксатор снабжен прижимом с гайками и шайбами, с помощью которых осуществляется фиксация навигатора, снабжен стержнем с резьбой для перемещения по нему вкладыша с гайками и шайбами для фиксации вкладыша, также фиксатор снабжен кронштейном и узлом, обеспечивающим изменение угла наклона навигатора в сагитальной плоскости, а также жесткое перпендикулярное положение навигатора оси позвонка.

A navigator for transpedicular fixation, characterized in that it contains a guide consisting of two strips rigidly connected to each other by a liner with screws and two spacers at the edges, with two movable nodes, in the form of sliders, the sliders being installed with the possibility of determining the convergence angle, changes in the distance from the center of the navigator, rotation angles around the axis, while the sliders are fixed with nuts, in addition, the latch is equipped with a clip with nuts and washers, with the help of which the navigation is fixed Ator, provided with a threaded rod for movement therealong liner with nuts and washers for the fixing of the insert, as the latch assembly is provided with a bracket and providing a change in the tilt angle navigator sagittal plane and rigid vertebra axis perpendicular position navigator.

Images