Эндопротез тазобедренного сустава

 

Область применения: травматология-ортопедия. Технический результат заключается в увеличении срока службы эндопротеза за счет равномерной смазки трущихся частей по всей их контактной поверхности. Эндопротез содержит головку с шейкой и ножкой, вертлужную впадину в виде полусферической чаши, смазочную жидкость и полость для смазочной жидкости, сообщающуюся с суставной щелью, и размещенную вокруг головки уплотнительную прокладку, закрепленную к торцу чаши кольцом. Полость образована выполненными на вогнутой поверхности чаши меридионально направленными канавками, расположенной на полюсе чаши цистерной, проходящими внутри стенки чаши и открывающимися на ее торце штуцерами, каналами и гофрированными трубками из эластичного материала, имеющими возможность сокращения-растяжения, одни концы которых закрытые, закрепленные на бурте шейки, а другие установленные на штуцерах. Канавки сходятся в цистерне и переходят по направлению к экватору в каналы. Смазочная жидкость равнозначна по вискозиметрическим показателям синовиальной. 3 ил.

Изобретение относится к медицине, конкретно - к травматологии-ортопедии. Предназначено для замещения патологически измененного в результате заболевания или деструктированного в результате травмы тазобедренного сустава.

Одной из проблем эндопротезирования является достижение долговечности искусственных суставов. Это может быть достигнуто использованием для их изготовления материалов, устойчивых к усталостным деструкциям, подбором трибологически оптимальных пар материалов, поиском оптимальных геометрических соотношений, форм и размеров частей эндопротеза, а также обработкой по высшему классу шероховатости поверхностей трущихся деталей. Особое место принадлежит эндопротезам, в которых трущиеся детали подвергаются смазке.

В качестве аналога предлагаемого изобретения может быть рассмотрен эндопротез тазобедренного сустава [1], в котором головка размещена в замкнутом цилиндрическом пространстве и опирающаяся на полимерные секторные фигурные вкладыши. В замкнутой полости содержится смазочная жидкость, перемещающаяся к головке при давлении последней на секторные вкладыши. Однако оптимальным данное техническое решение считать нельзя, т.к. возвратно-поступательное перемещение жидкости обеспечивает неравномерное смазывание головки. Кроме того, постоянные циклические нагрузки на вкладыши могут вести к их разрушению.

Наиболее близким по своему техническому решению к заявляемому является эндопротез тазобедренного сустава [2], принятый за прототип. Устройство, имеющее чашку, головку, шейку и стержень, содержит, кроме того, полимерные кольцевые части с продольными и поперечными гофрами. Между кольцевыми частями образовано замкнутое пространство, заполненное смазочной жидкостью. При вращательных движениях в суставе вокруг различных осей деформируются кольцевые части с теми или иными гофрами, что обуславливает повышение давления и перемещение смазочной жидкости к поверхности головки. Однако жидкость перемещается, в основном, к экваториальному поясу головки, а опорная ее поверхность остается недостаточно смазанной. Кроме того, установка протеза производится отдельными его частями, что создает дополнительные неудобства хирургу и удлиняет время производства операции.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в совокупности отличительных признаков, достаточных для достижения искомого технического результата, а именно увеличения срока службы эндопротеза за счет равномерной смазки трущихся частей по всей их контактной поверхности.

Существенные признаки изобретения состоят в том, что он снабжен размещенной вокруг головки уплотнительной прокладкой, закрепленной к торцу чаши кольцом, полость образована выполненными на вогнутой поверхности чаши меридионально направленными канавками, расположенной на полюсе чаши цистерной, проходящими внутри стенки чаши и открывающимися на ее торце штуцерами, каналами и гофрированными трубками из эластичного материала, имеющими возможность сокращения-растяжения, одни концы которых закрытые, закрепленные на бурте шейки, а другие установленные на штуцерах, причем канавки сходятся в цистерне и переходят по направлению к экватору в каналы, а смазочная жидкость равнозначна по вискозиметрическим показателям синовиальной.

Меридионально направленные по внутренней поверхности полусферы чаши и заполненные смазочной жидкостью канавки обеспечивают равномерное и достаточное смазывание всей полусферы головки, контактирующей в каждый динамический момент с внутренней поверхностью полусферы чаши, что обеспечивает понижение величины трения в суставе за счет заполнения жидкостью суставной щели.

Разделение канавками внутренней поверхности полусферы чаши на секторы уменьшает ее площадь, контактирующую с поверхностью головки, что также обуславливает понижение величины трения в суставе.

Наличие гофрированных трубок из эластичного материала обеспечивает гидродинамическое перемещение жидкости по системе смазки при осуществлении различных движений в суставе.

При сокращении трубок с одной стороны происходит растяжение группы трубок, расположенных диаметрально, при этом жидкость перемещается по канавкам, смазывая поверхность головки. При смене состояния сокращения-растяжения трубок возникает обратный ток жидкости, т.е. в сторону растянувшихся трубок.

Наличие цистерны за счет депонирования жидкости обеспечивает демпфирование гидродинамических толчков, могущих возникнуть при резких движениях в суставе.

Устройство представлено на прилагаемых чертежах. На фиг.1 показан общий вид с сечением впадины через канавки и гофрированные трубки, на фиг.2 - сечение вертлужной впадины через винты, фиксирующие кольцо, на фиг. 3 - вид вертлужной впадины с торца.

Эндопротез тазобедренного сустава содержит впадину, выполненную в виде полусферической чаши 1, в которой размещена головка 2, соединенная через шейку 3 с ножкой 4. Шейка 3 оснащена буртом 5. На вогнутой стороне чаши 1 выполнены меридионально направленные канавки 6, которые сходятся в полусферической цистерне 7, расположенной на полюсе чаши 1. По направлению к экватору чаши 1 канавки 6 переходят в каналы 8, которые проходят внутри стенки чаши 1 и открываются в виде штуцеров 9 на ее торце. На штуцерах 9 закреплены гофрированные трубки 10 из эластичного материала. Трубки 10 заканчиваются слепо, они закреплены на бурте 5 шейки 3. К торцу чаши 1 тотчас ниже ее экватора кольцом 11 крепится уплотнительная прокладка 12 посредством винтов 13. Канавками 6 разграничиваются на вогнутой поверхности чаши 1 секторы 14, контактирующие с головкой 2.

Полость, образуемая канавками 6, цистерной 7, каналами 8 и гофрированными трубками 10, сообщается с суставной щелью и заполнена жидкостью, вязкость которой равнозначна вязкости синовиальной.

Устройство используется следующим образом.

После рассечения мягких тканей достигают область тазобедренного сустава. Иссекают рубцово-измененные параартикулярные ткани и капсулу сустава. Отсекают патологически измененную головку бедра, шейку, обрабатывают вертлужную впадину и заготавливают канал в диафизе бедра для ножки 4 протеза. Чашку 1 вводят в обработанную вертлужную впадину и закрепляют в ней одним из известных способов. Ножку 4 вводят в диафизарный канал и также закрепляют в нем одним из известных способов. Послойные швы.

Дальнейшее послеоперационное лечение больного типичное для перенесших операцию эндопротезирования тазобедренного сустава.

Источники информации 1. Авт. свид. СССР 1468523, A 61 F 2/32, БИ 12, 1989.

2. Авт. свид. СССР 1533684, A 61 F 2/32, БИ 1, 1990.

Формула изобретения

Эндопротез тазобедренного сустава, содержащий головку с шейкой и ножкой, вертлужную впадину в виде полусферической чаши, смазочную жидкость и полость для смазочной жидкости, сообщающуюся с суставной щелью, отличающийся тем, что он снабжен размещенной вокруг головки уплотнительной прокладкой, закрепленной к торцу чаши кольцом, полость образована выполненными на вогнутой поверхности чаши меридионально направленными канавками, расположенной на полюсе чаши цистерной, проходящими внутри стенки чаши и открывающимися на ее торце штуцерами, каналами и гофрированными трубками из эластичного материала, имеющими возможность сокращения-растяжения, одни концы которых закрытые, закрепленные на бурте шейки, а другие установленные на штуцерах, причем канавки сходятся в цистерне и переходят по направлению к экватору в каналы, а смазочная жидкость равнозначна по вискозиметрическим показателям синовиальной.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3