Эндопротез тазобедренного сустава

Изобретение относится к медицине, а именно к эндопротезированию костей и суставов. Изобретение обеспечивает увеличение срока службы и повышение надежности работы эндопротеза снижением и стабилизацией во времени момента сопротивления вращению. Эндопротез тазобедренного сустава содержит вертлужную впадину, головку, шейку, ножку, размещенные с возможностью перемещений при движениях головки между поверхностью головки и дном впадины, шарики, удерживаемые вместе с головкой фланцем с отбортовкой, закрепленным на торце впадины. На поверхности головки выполнены локальные углубления круглой или многогранной формы сечения, имеющие плавные сопряжения с поверхностью качения, глубиной не меньше величины локальной деформации шарика и контактирующих с ним поверхностей впадины и головки в момент максимальной нагрузки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области медицины, используется в травматологии-ортопедии при необходимости замены патологически измененного или деструктированного после перенесенной травмы сустава.

Имеется значительное количество аналогов предлагаемого устройства, например "Эндопротез тазобедренного сустава" [1], в котором между поверхностью головки и дном впадины размещены шарики, заключенные в обойму полусферической формы с отверстиями, закрепленную на торцовой поверхности впадины. Недостатком описанного устройства является износ полусферической поверхности вертлужной впадины в местах вращения шариков.

Наиболее близким к заявляемому по своему техническому решению является "Эндопротез тазобедренного сустава" [2], в котором зазор между вертлужной впадиной и головкой не полностью заполнен шариками двух типоразмеров. В данной конструкции есть вероятность разделения (с течением времени) шариков по типоразмерам, что приведет к перекосу устройства и полной его непригодности.

Как в аналоге, так и в прототипе, в опорный момент шага с ростом контактного напряжения при малой скорости вращения шариков возможно возникновение микропроскальзывания, что способствует росту силового зацепления шариков силами трения скольжения, тормозящими их свободное качение по поверхности головки.

Сущность изобретения заключается в совокупности общих с прототипом и отличительных признаков, обеспечивающих достижение искомого технического результата, а именно - увеличение срока службы и повышение надежности работы эндопротеза за счет снижения во времени и стабилизации момента сопротивления вращению, препятствующему свободному качению шариков.

Сущность изобретения состоит в том, что эндопротез тазобедренного сустава, содержащий вертлужную впадину, головку, шейку, ножку, размещенные, с возможностью перемещений при движениях головки, между поверхностью головки и дном впадины, шарики, удерживаемые вместе с головкой фланцем с отбортовкой, закрепленным на торце впадины, отличающийся тем, что на поверхности головки выполнены локальные углубления круглой или многогранной формы сечения, имеющие плавные сопряжения с поверхностью качения, глубиной не меньше величины локальной деформации шарика и контактирующих с ним поверхностей впадины и головки в момент максимальной нагрузки.

Одно из локальных углублений расположено в наивысшей точке головки, а центры - остальные, по крайней мере трех, отстоят от него, не более чем на треть радиуса головки, в плоскости, перпендикулярной вертикальной оси.

Наличие на поверхности головки локальных углублений позволяет каждому шарику, поочередно проходящему через углубление, снять рабочую контактную нагрузку от заклинивающего усилия силовой связи с поверхностями качения и другими шариками.

Размещение локальных углублений в наивысшей точке головки, а центров остальных, по крайней мере трех, отстоящих от первого не более чем на треть радиуса головки в плоскости, перпендикулярной вертикальной оси, обеспечивает снятие максимальной нагрузки с шариков под действием веса тела в опорную фазу шага.

Эндопротез тазобедренного сустава в сечении показан на фиг.1; на фиг.2 показано сечение головки с одним из вариантов формы локальных углублений.

Устройство содержит вертлужную впадину 1, сферическую головку 2 с локальными углублениями 3, которая удерживается во впадине 1 фланцем с отбортовкой 4 через кольцо 5 с помощью винтов 6, а также шейку 7 и ножку 8. В зазоре между головкой 2 и дном впадины 1 размещены шарики 9.

При движениях конечности головка 2 увлекает за собой шарики 9. В опорную фазу шага под действием веса тела шарики 9 и контактирующие с ними поверхности вертлужной впадины 1 и головки 2 деформируются на величину упругого сближения q шарика, вертлужной впадины и головки, при этом, по крайней мере, четыре шарика попадают в локальные углубления 3 на поверхности головки 2, глубина которых b>q. Величина упругого сближения q определяется по формулам контактной теории упругости. И зависит от геометрических параметров контактирующих деталей и материалов, из которых изготовлены эти детали. При последующих движениях конечности в углубления поочередно, в той или иной последовательности, попадают все шарики, находящиеся в зазоре между поверхностью головки и дном впадины, что позволяет им освободиться от контактной рабочей нагрузки и прервать прогрессирующий рост сопротивлению вращению в устройстве.

Устройство используют следующим образом.

Одним из хирургических разрезов достигают область тазобедренного сустава, иссекают рубцово-измененные мягкие ткани и капсулу сустава. Резецируют головку и шейку. Обрабатывают вертлужную впадину таза и закрепляют в ней вертлужную впадину протеза. Диафиз протеза вводят в ложе, заготовленное в костномозговом канале диафиза бедра, закрепляют его. Рану послойно ушивают.

Послеоперационное ведение обычное как для больных, перенесших операцию эндопротезирования тазобедренного сустава.

Источники информации

1. Патент РФ № 2138226, А 61 F 2/32, БИ № 27, 1999 г.

2. Патент РФ № 2207084, А 61 F 2/32, БИ № 18, 2003 г.

1. Эндопротез тазобедренного сустава, содержащий вертлужную впадину, головку, шейку, ножку, размещенные с возможностью перемещений при движениях головки между поверхностью головки и дном впадины, шарики, удерживаемые вместе с головкой фланцем с отбортовкой, закрепленным на торце впадины, отличающийся тем, что на поверхности головки выполнены локальные углубления круглой или многогранной формы сечения, имеющие плавные сопряжения с поверхностью качения, глубиной не меньше величины локальной деформации шарика и контактирующих с ним поверхностей впадины и головки в момент максимальной нагрузки.

2. Эндопротез тазобедренного сустава по п.1, отличающийся тем, что одно из локальных углублений расположено в наивысшей точке головки, а центры остальных, по крайней мере трех, отстоят от него не более чем на треть радиуса головки в плоскости, перпендикулярной вертикальной оси.