RU195876U1

RU195876U1 - Pedicular screw

Info

Publication number: RU195876U1
Application number: RU2019142325U
Authority: RU
Inventors: Сергей Геннадьевич Млявых; Андрей Евгеньевич Боков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ВИП Технологии"
Priority date: 2019-12-18
Filing date: 2019-12-18
Publication date: 2020-02-07

Abstract

Полезная модель относится к области медицины, а именно к травматологии, ортопедии, вертебрологии и нейрохирургии, в частности, к области создания педикулярных винтов и гаек, входящих в состав устройств фиксации позвоночника и применяемых при стабилизации грудного, поясничного и крестцового отделов позвоночника при его нестабильности и деформации вследствие травм и заболеваний различной этиологии.В педикулярном винте, содержащем конусообразной стержень с резьбой и со сферической головкой, установленной в камертон, снабженный фиксатором, нижняя часть стержня выполнена цилиндрической с заходными насечками и заходной фаской на конце. В стержне выполнено направляющее отверстие для позиционирования винта по направителю. В верхней части сферической головки расположено углубление под инструмент. В нижней части камертона выполнен вырез для наклона винта. На наружной поверхности камертона выполнены глухие отверстия и буртик под захват инструментом.Технический результат от использования предлагаемой полезной модели заключается в повышении надежности фиксации позвоночника у пациентов с различным качеством костной ткани при снижении травматичности. 2 ил.The utility model relates to the field of medicine, namely to traumatology, orthopedics, vertebrology and neurosurgery, in particular to the field of creating pedicular screws and nuts that are part of the spinal fixation devices and are used to stabilize the thoracic, lumbar and sacral spine in case of its instability and deformations due to injuries and diseases of various etiologies. In a pedicular screw containing a conical rod with a thread and with a spherical head installed in a tuning fork, equipped with a latch Ohm, the lower part of the rod is made cylindrical with lead-in notches and a lead-in chamfer at the end. A guide hole is made in the shaft for positioning the screw along the guide. In the upper part of the spherical head is a recess under the tool. At the bottom of the tuning fork there is a cutout for tilting the screw. On the outer surface of the tuning fork, blind holes and a collar were made for gripping the tool. The technical result from the use of the proposed utility model is to increase the reliability of fixation of the spine in patients with different bone quality while reducing trauma. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области медицины, а именно к травматологии, ортопедии, вертебрологии и нейрохирургии, в частности, к области создания педикулярных винтов и гаек, входящих в состав устройств фиксации позвоночника и применяемых при стабилизации грудного, поясничного и крестцового отделов позвоночника, при его нестабильности и деформации вследствие травм и заболеваний различной этиологии.The utility model relates to the field of medicine, namely to traumatology, orthopedics, vertebrology and neurosurgery, in particular, to the field of creating pedicular screws and nuts that are part of the spinal fixation devices and are used to stabilize the thoracic, lumbar and sacral spine, in case of instability and deformations due to injuries and diseases of various etiologies.

В настоящее время популярность хирургической фиксации позвоночника на основе педикулярных винтов значительно возросла благодаря таким биомеханическим особенностям, как возможность исключить подвижность в позвонках во всех плоскостях, эффективно шунтировать осевую нагрузку с патологической зоны при вертикальном положении пациента, сохранить интактными (неповрежденными) задние элементы позвоночника, доказав свою безопасность и эффективность по результатам многочисленных исследований. Данный тип фиксации позвоночника способствует ранней послеоперационной активизации пациентов, сокращает сроки формирования костного блока между позвонками, а по сравнению с другими методами обеспечивает одновременную фиксацию и передних, и задних элементов позвоночного столба, что создает его наибольшую биомеханическую стабильность во всех плоскостях. Кроме того, широкое внедрение в хирургическую практику малоинвазивных технологий привело к появлению специальных педикулярных винтов с возможностью их установки через минимальные кожные разрезы, что позволило существенно сократить время операции, минимизировать повреждение мышц, снизить кровопотерю, ускорить выздоровление пациента с благоприятным эстетическим исходом. Currently, the popularity of surgical fixation of the spine based on pedicular screws has significantly increased due to biomechanical features such as the ability to exclude mobility in the vertebrae in all planes, effectively shunt axial load from the pathological zone when the patient is upright, keep the back elements of the spine intact (intact), proving its safety and effectiveness according to the results of numerous studies. This type of fixation of the spine contributes to the early postoperative activation of patients, reduces the time of formation of the bone block between the vertebrae, and in comparison with other methods provides simultaneous fixation of both the anterior and posterior elements of the spinal column, which creates its greatest biomechanical stability in all planes. In addition, the widespread introduction of minimally invasive technologies in surgical practice led to the appearance of special pedicular screws with the possibility of installing them through minimal skin incisions, which significantly reduced the time of surgery, minimized muscle damage, reduced blood loss, and accelerated recovery of the patient with a favorable aesthetic outcome.

Известно большое количество педикулярных винтов, отличающихся различными техническими решениями. Однако, до настоящего времени остаются нерешенными следующие проблемы, возникающие в ходе их использования: расшатывание винтов, особенно в условиях низкого качества костной ткани у пожилых пациентов или страдающих остеопорозом; необходимость нарезания резьбы метчиком, что ослабляет фиксацию винта в костной ткани; при наличии деформации и дисплазии часто угол отклонения камертона винта недостаточен для того, чтобы обеспечить аппроксимацию к стержню. Поэтому усовершенствование педикулярных винтов на сегодняшний день является актуальной задачей.A large number of pedicular screws are known, which differ in various technical solutions. However, to date, the following problems that have arisen during their use remain unresolved: loosening of screws, especially in conditions of poor bone quality in elderly patients or those suffering from osteoporosis; the need for tapping, which weakens the fixation of the screw in the bone tissue; in the presence of deformation and dysplasia, the pitch angle of the tuning fork of the screw is often insufficient to provide an approximation to the rod. Therefore, the improvement of pedicular screws today is an urgent task.

Известен педикулярный винт, описанный в патенте РФ № 2423090, МПК A61B 17/70, опубл.10.07.2011 г.Known pedicular screw described in the patent of the Russian Federation No. 2423090, IPC A61B 17/70, publ. 10.07.2011

Винт содержит хвостовик винта со сферическим наконечником, головку винта, имеющую два расположенных друг против друга углубления. Сферический наконечник имеет две расположенные друг против друга параллельные поверхности, прилегающие к соответствующим параллельным поверхностям головки винта, а продольная ось проходит через два расположенных друг против друга углубления головки винта перпендикулярно параллельным плоскостям головки винта.The screw comprises a shank of a screw with a spherical tip, a screw head having two opposed recesses. The spherical tip has two parallel surfaces opposed to each other, adjacent to the corresponding parallel surfaces of the screw head, and the longitudinal axis passes through two opposite recesses of the screw head perpendicular to the parallel planes of the screw head.

Недостатком известного винта является недостаточная надежность фиксации позвоночника. A disadvantage of the known screw is the lack of reliability of fixation of the spine.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату, выбранным в качестве прототипа, является полиаксиальный винт, описанный в патенте US 8657858, МПК A61B 17/04, опубл.25.02.2014 г. Винт содержит стержень (тело) винта, головку, фиксатор, дополнительную клипсу и фиксирующую гайку. Стержень винта выполнен на одном конце с резьбой на рабочей части, а на другом конце со сферическим утолщением, которое установлено в камертон. Резьбовая часть тела винта коническая. Головка тела винта имеет горизонтальную циркулярную проточку для фиксирующей клипсы и заклинивается в камертоне цилиндрическим фиксатором, который фиксируется в головке винта штифтами. Камертон имеет проточку для аппроксиматора типа Persuade.The closest to the claimed technical essence and the achieved result, selected as a prototype, is a polyaxial screw, described in patent US 8657858, IPC A61B 17/04, publ. 02.25.2014. The screw contains the shaft (body) of the screw, head, retainer , an additional clip and a fixing nut. The screw rod is made at one end with a thread on the working part, and at the other end with a spherical thickening, which is installed in the tuning fork. The threaded portion of the screw is conical. The head of the screw body has a horizontal circular groove for the fixing clip and is jammed in the tuning fork with a cylindrical lock, which is fixed in the screw head with pins. The tuning fork has a groove for the Persuade type approximator.

Недостатками прототипа являются: потеря стабильности, если необходимо вывернуть винт даже на шаг назад. Конструкция винта не предусматривает работу со спицами и направителями, что делает небезопасной минимально инвазивную установку винта. Заостренная часть винта имеет вертикальную вырезку, формирующую режущие поверхности, которые облегчают введение винта, но могут травмировать мягкие ткани при бикортикальном введении; имеющаяся проточка не обеспечивает стабильное соединение с удлинителями для минимально инвазивной установки. Также камертон не имеет крепления для аппроксиматора типа Rocker. The disadvantages of the prototype are: loss of stability, if you need to unscrew the screw even a step back. The design of the screw does not provide for work with knitting needles and guides, which makes the minimally invasive installation of the screw unsafe. The pointed part of the screw has a vertical notch that forms cutting surfaces that facilitate insertion of the screw, but can injure soft tissue during bicortical insertion; the existing groove does not provide a stable connection with extension cords for a minimally invasive installation. Also, the tuning fork does not have a mount for the Rocker type approximator.

Техническая проблема, решаемая предлагаемой полезной моделью, - разработка педикулярного винта, обеспечивающего универсальную (перкутанную и открытую) и надежную фиксацию позвоночника у пациентов с различным качеством костной ткани, в том числе и при наличии анатомических особенностей, обусловленных дисплазией. The technical problem solved by the proposed utility model is the development of a pedicular screw that provides universal (percutaneous and open) and reliable fixation of the spine in patients with various bone quality, including in the presence of anatomical features caused by dysplasia.

Технический результат от использования предлагаемой полезной модели заключается в повышении надежности фиксации позвоночника у пациентов с различным качеством костной ткани при снижении травматичности. The technical result from the use of the proposed utility model is to increase the reliability of fixation of the spine in patients with different bone quality while reducing trauma.

Указанный технический результат достигается тем, что в педикулярном винте, содержащем конусообразной стержень с резьбой и со сферическим головкой, установленной в камертон, снабженный фиксатором, нижняя часть стержня выполнена цилиндрической с заходными насечками и заходной фаской на конце, в стержне выполнено направляющее отверстие для позиционирования винта по направителю, в верхней части сферической головки расположено углубление под инструмент, в нижней части камертона выполнен вырез для наклона винта, а на наружной поверхности камертона выполнены глухие отверстия и буртик под захват инструментом.The specified technical result is achieved by the fact that in a pedicular screw containing a conical rod with a thread and with a spherical head installed in a tuning fork equipped with a latch, the lower part of the rod is cylindrical with lead-in notches and a lead-in chamfer at the end, a guide hole for screw positioning is made in the rod along the guide, in the upper part of the spherical head there is a recess for the tool, in the lower part of the tuning fork there is a cutout for tilting the screw, and on the outer surface fork performed blind holes and bead capture by the instrument.

Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами, на которых изображены:The proposed utility model is illustrated by drawings, which depict:

На Фиг. 1 - вид спереди винта; на Фиг. 2 –вид сбоку винта.In FIG. 1 is a front view of a screw; in FIG. 2 - side view of the screw.

Педикулярный винт содержит конусообразный стержень 1 с цилиндрической нижней частью 2 и со сферическим головкой 3. Длина конусообразной части, фиксированная - 28 мм, а длина цилиндрической части – переменная, от 5 до 25 мм в зависимости от длины винта.The pedicular screw contains a conical rod 1 with a cylindrical lower part 2 and with a spherical head 3. The length of the conical part, fixed is 28 mm, and the length of the cylindrical part is variable, from 5 to 25 mm depending on the length of the screw.

Стержень 1 выполнен с упорной, цилиндрической резьбой 4, уходящей на конус 5, с заходной фаской 6 на конце. На нижней части стержня 1 расположены заходные насечки 7 и 8 для облегчения нарезания резьбы. По телу стержня 1 проходит направляющее отверстие 9 для позиционирования винта по направителю. В верхней части сферической головки 3 расположено звездообразное углубление 10 под инструмент. Сферическая головка 3 установлена в камертон 11. В нижней части камертона 11 имеется сферическая выемка 12. В верхней части камертона 11 – резьба 13 прямоугольная. На наружной поверхности камертона 11 имеется буртик 14 под захват инструментом. На боковой поверхности камертона 11 расположены два глухих отверстия 15 под захват инструментом. На верхней поверхности камертона 11 имеются две антиторсионные выемки 16 для исключения соскальзывания инструмента с камертона 11 во время установки за счет вращения. Внутри камертона 11 имеется канавка 17 для установки фиксатора 18. В нижней части камертона 11 имеется вырез 19 для наклона винта до 50°. В камертоне 11 имеется U-образная прорезь 20 под установку стержня 21. В нижней части фиксатора 18 расположена сферическая поверхность 22. В верхней части фиксатора 18 имеется прорезь 23 под установку стержня 21. В центре фиксатора 18 расположено проходное отверстие 24 для доступа инструмента под установку винта. Снаружи фиксатора 18 имеется буртик 25 для фиксации в камертоне 11. Стержень гладкий 21 представляет собой цилиндрическое тело, с обеих сторон которого имеется шестигранная поверхность под захват инструментом. В верхней части гайки 26 имеется звездообразное углубление 27 под инструмент. Резьба гайки 28 – прямоугольная.The rod 1 is made with a persistent, cylindrical thread 4, extending to the cone 5, with a chamfer 6 at the end. On the lower part of the rod 1 there are lead-in notches 7 and 8 to facilitate threading. A guide hole 9 extends along the body of the rod 1 to position the screw along the guide. In the upper part of the spherical head 3 there is a star-shaped recess 10 under the tool. The spherical head 3 is installed in the tuning fork 11. In the lower part of the tuning fork 11 there is a spherical recess 12. In the upper part of the tuning fork 11, the thread 13 is rectangular. On the outer surface of the tuning fork 11 there is a shoulder 14 under the capture tool. On the lateral surface of the tuning fork 11 there are two blind holes 15 under the capture tool. On the upper surface of the tuning fork 11 there are two anti-torsion recesses 16 to prevent the tool from sliding off the tuning fork 11 during installation due to rotation. Inside the tuning fork 11 there is a groove 17 for installing the latch 18. In the lower part of the tuning fork 11 there is a notch 19 for tilting the screw to 50 °. In the tuning fork 11 there is a U-shaped slot 20 for installing the rod 21. In the lower part of the latch 18 there is a spherical surface 22. In the upper part of the latch 18 there is a slot 23 for installing the rod 21. In the center of the latch 18 there is a passage 24 for access of the tool for installation screw. Outside the latch 18 there is a shoulder 25 for fixing in the tuning fork 11. The smooth rod 21 is a cylindrical body, on both sides of which there is a hexagonal surface for gripping the tool. In the upper part of the nut 26 there is a star-shaped recess 27 under the tool. The thread of the nut 28 is rectangular.

Педикулярный винт используют следующим образом.The pedicular screw is used as follows.

При перкутанном введении винта удлинитель присоединяют в области буртика 14, фиксируют в области антиторсионной выемки 16 для исключения соскальзывания с камертона 11 во время установки за счет вращения. Звездообразную часть отвертки вводят через проходное отверстие 24 фиксатора 18 в звездообразное углубление 10 сферической головки 3, потом отвертку фиксируют в резьбе 13 камертона 11, после чего винт превращается в моноаксиальный. После этого винт через направляющее отверстие 9 подводят к предварительно подготовленному каналу в ножке винта. За счет возможности введения винта по спице достигается безопасный уровень точности при перкутанной или mini-open установке винта. Заходная фаска 6 винта обеспечивает дополнительное точное позиционирование в подготовленном канале и атравматичность при бикортикальном введении винта. На начальном этапе введения винта насечки 7 увеличивают диаметр канала; насечки 8 на конусе 5 винта нарезают резьбу, постепенно увеличивая ее диаметр, таким образом снижая усилие, необходимое для введения винта. По мере введения винта конусообразный стержень 1 постепенно уплотняет кость, увеличивая плотность фиксации винта в том числе и за счет применения упорной цилиндрической резьбы 4. При коррекции деформаций для аппроксимации стержня 21 присоединяют аппроксиматор типа Rocker в области глухих отверстий 15 под захват инструмента в области камертона 11. При открытой установке в области буртика 14 может фиксироваться аппроксиматор типа persuader и таким образом осуществляется тракция винта по направлению к стержню 21 через U-образную прорезь 20 в камертоне 11 и в итоге устанавливается в прорезь 23 фиксатора 18. При затруднении аппроксимации к стержню 21 вырез 19 для наклона винта (до 50⁰) облегчает аппроксимацию к стержню 21 и исключает применение чрезмерного усилия, которое может быть причиной экстракции винта или поломки ножки. После аппроксимации стержня по резьбе 13 в области камертона 11 вводят гайку 26 с соответствующей камертону 11 прямоугольной резьбой 28. Звездообразное углубление 27 гайки 26 позволяет осуществить окончательное затягивание без риска деформации, приводящей к прокручиванию и срыву ключа. При окончательном затягивании гайки 26 за счет силы, передающейся через гладкий стержень 21, фиксатор 18, стабилизированный в канавке 17 камертона 11 при помощи буртика 25, заклинивает сферическую головку 3 винта в сферической выемке 12 камертона 11 посредством соответствующего диаметра сферической поверхности 22 фиксатора 18, обеспечивающей максимальную площадь контакта сферической головки 3 винта и фиксатора 18.With the percutaneous insertion of the screw, the extension cord is attached in the region of the shoulder 14, fixed in the region of the anti-torsion recess 16 to prevent slipping from the tuning fork 11 during installation due to rotation. The star-shaped part of the screwdriver is inserted through the passage hole 24 of the latch 18 into the star-shaped recess 10 of the spherical head 3, then the screwdriver is fixed in the thread 13 of the tuning fork 11, after which the screw turns into a monoaxial. After that, the screw through the guide hole 9 is led to a pre-prepared channel in the screw leg. Due to the possibility of introducing a screw over the spoke, a safe level of accuracy is achieved when percutted or mini-open screw installation. An inlet chamfer 6 of the screw provides additional precise positioning in the prepared channel and atraumatic with bicortical insertion of the screw. At the initial stage of the introduction of the screw, the notches 7 increase the diameter of the channel; notches 8 on the cone 5 of the screw cut the thread, gradually increasing its diameter, thereby reducing the force required to introduce the screw. As the screw is inserted, the cone-shaped rod 1 gradually compacts the bone, increasing the screw fixation density, including through the use of a persistent cylindrical thread 4. When correcting deformations for approximating the rod 21, a Rocker type approximator is attached in the region of blind holes 15 for gripping the tool in the tuning fork 11 With an open installation in the region of the shoulder 14, a persuader-type approximator can be fixed and in this way the screw is traced towards the shaft 21 through the U-shaped slot 20 in tuning fork 1 1 and finally installed in the slot 23 of the latch 18. If it is difficult to approximate the rod 21, the cutout 19 for tilting the screw (up to 50 ⁰ ) facilitates the approximation to the rod 21 and eliminates the use of excessive force, which can cause the screw to be extracted or the leg to break. After the rod is approximated by the thread 13, a nut 26 is inserted into the tuning fork 11 with a rectangular thread 28 corresponding to the tuning fork 11. The star-shaped recess 27 of the nut 26 allows final tightening without risk of deformation, leading to twisting and breaking of the key. When the nut 26 is finally tightened due to the force transmitted through the smooth shaft 21, the retainer 18, stabilized in the groove 17 of the tuning fork 11 by means of the shoulder 25, wedges the spherical head 3 of the screw in the spherical recess 12 of the tuning fork 11 by means of the corresponding diameter of the spherical surface 22 of the retainer 18, providing maximum contact area of the spherical head 3 of the screw and retainer 18.

Педикулярный винт может быть изготовлен из титановой заготовки фрезерованием. Винт может иметь анодированное покрытие разных цветов.The pedicular screw can be made from a titanium blank by milling. The screw may have an anodized coating in different colors.

Таким образом, предлагаемый педикулярный винт по сравнению с прототипом обеспечивает более надежную фиксацию позвоночника у пациентов с различным качеством костной ткани, в том числе и при наличии анатомических особенностей, обусловленных дисплазией, поскольку при наличии деформации и дисплазии угол отклонения камертона винта достаточен для того, чтобы обеспечить аппроксимацию к стержню. Кроме того, снижается травматичность.Thus, the proposed pedicular screw in comparison with the prototype provides a more reliable fixation of the spine in patients with different quality of bone tissue, including in the presence of anatomical features caused by dysplasia, since in the presence of deformation and dysplasia, the pitch angle of the tuning fork of the screw is sufficient to provide approximation to the rod. In addition, trauma is reduced.

Claims

A pedicular screw containing a tapered rod with a thread and with a spherical head mounted in a tuning fork equipped with a latch, characterized in that the lower part of the rod is cylindrical with lead-in notches and a lead-in chamfer at the end, a guide hole is made in the rod for positioning the screw along the guide, in there is a recess for the tool on the top of the spherical head, a cutout for tilting the screw is made in the bottom of the tuning fork, and blind holes are made on the outside of the tuning fork Iya and a shoulder under capture by the tool.