Эндопротез тазобедренного сустава

Изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии и ортопедии, и используется для замещения патологически измененного тазобедренного сустава. Изобретение обеспечивает улучшение исходов лечения за счет повышения стабильности положения ножки в канале бедренной кости, а значит, и повышения долговечности эндопротеза. Эндопротез тазобедренного сустава содержит головку, шейку, тазовый компонент, ножку в виде полой цилиндрической трубки, конически суживающуюся и заглушенную в дистальном отделе. В проксимальном отделе ножки установлен, с возможностью скольжения по ее внутренней поверхности, вертельный отдел цилиндрической формы с закрепленным по центру штоком. В средней части штока размещен центрирующий цилиндр. Дистальный конец штока установлен, с возможностью осевых перемещений, в направляющем отверстии заглушенной части ножки. Проксимальный конец штока имеет цилиндрическую форму и установлен, с возможностью скольжения, в сальнике, который закреплен в гнезде. Гнездо выполнено в ножке дистальнее вертельного отдела. Центрирующий цилиндр в виде поршня с разрезными уплотнительными кольцами разделяет полость, образованную в ножке между торцом гнезда сальника и торцом заглушенной части, на две герметичные полости, заполненные биологически инертным газом под повышенным давлением. На дистальном конце штока выполнены диаметрально расположенные продольные проточки. Как и направляющее отверстие в конической заглушенной части ножки, дистальный отдел штока имеет квадратное поперечное сечение. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области медицины, конкретно к травматологии и ортопедии, и используется для замещения патологически измененного тазобедренного сустава.

Асептическая нестабильность ножки искусственных суставов до сегодняшнего дня остается одной из серьезных проблем эндопротезирования. Возникает она в системе «металл-кость» под действием на имплантат разнонаправленных знакопеременных нагрузок. Эти нагрузки превалируют в опорную фазу шага.

Попытки повысить стабильность ножки протеза в кости путем цементирования, выполнения в ножке отверстий для прорастания в них костной ткани не всегда оправдывают возлагаемые хирургами надежды. Разработанные устройства, в которых демпфирующие элементы контактируют непосредственно с костью [1, 2], в том числе, и размещенные по всей длине ножки [3], также далеко не всегда приводят к желаемому результату из-за рарефикации кости в результате давления на нее металла.

Известно устройство, в котором демпфирование нагрузок осуществляется элементами, размещенными внутри трубчатой ножки [4]. Однако применяемые в качестве демпферов сильфоны, наполненные газом, испытывают постоянные знакопеременные нагрузки, концентрируются главным образом на вершинах гофров сильфонов, что чревато их усталостной деструкцией. Деформации в виде сминания подвергается и установленная в трубке упруго-эластичная прокладка, теряющая, с течение времени, демпфирующие качества.

Наиболее близким по своему техническому решению заявляемому является эндопротез тазобедренного сустава (варианты) [5], ножка которого выполнена в виде трубки с размещенными в ее полости демпфирующими элементами: размещенные в чередующемся порядке, частично напряженные, упруго-эластичные и металлические прокладки (1 вариант) и ленточные торсионы в состоянии частичного напряжения (2 вариант). Однако упруго-эластичные прокладки со временем теряют демпфирующие свойства, а торсионы, при постоянной работе, могут подвергнуться усталостной деструкции.

Сущность изобретения заключается в совокупности существенных признаков, необходимой для достижения искомого технического результата, состоящего в улучшении исходов лечения за счет повышения стабильности положения ножки в канале бедренной кости, а значит, и повышения долговечности эндопротеза.

Эта сущность состоит в том, что эндопротез тазобедренного сустава содержит головку, шейку, тазовый компонент, ножку в виде полой цилиндрической трубки, конически суживающуюся и заглушенную в дистальном отделе. В проксимальном отделе ножки размещен, с возможностью скольжения по ее внутренней поверхности, вертельный отдел цилиндрической формы с установленным по центру штоком. В средней части штока жестко закреплен центрирующий цилиндр, дистальный конец штока установлен, с возможностью осевых перемещений, в направляющем отверстии заглушенной части ножки. Проксимальный конец штока имеет цилиндрическую форму и установлен, с возможностью скольжения, в сальнике, закрепленном в гнезде, выполненном в ножке дистальнее вертельного отдела. Центрирующий цилиндр выполнен в виде поршня с разрезными уплотнительными кольцами на боковой поверхности и разделяет полость, образованную в ножке между торцом гнезда сальника и торцом заглушенной части, на две герметичные полости. Обе полости ножки заполнены биологически инертным газом под повышенным давлением. На дистальном конце штока выполнены диаметрально расположенные продольные проточки, как и направляющее отверстие в конической заглушенной части ножки, оно имеет квадратное поперечное сечение.

Высота центрирующего цилиндра превышает его диаметр.

Уплотнительные кольца установлены на боковой поверхности в кольцевых проточках.

Выполнение вертельного отдела в форме цилиндра с возможностью скольжения по внутренней поверхности цилиндрической ножки, закрепление по его центру штока с центрирующим цилиндром в средней части в виде поршня позволяет значительно снизить нагрузки, воспринимаемые головкой эндопротеза. Так в опорную фазу шага нагрузка с головки передается на вертельную часть ножки, с ее цилиндрического отдела, через шток - на поршень, под действием которого сжимается газ, находящийся в дистальной полости ножки. Сжатие газа сопровождается поглощением энергии нагрузки, что препятствует ее воздействию на ножку и предотвращает ее расшатывание.

Применение в устройстве центрирующего цилиндра в виде поршня, высота которого превышает диаметр, значительно повышает его центрирующую функцию, обеспечивает возможность размещения в кольцевых проточках на его поверхности большего количества уплотнительных колец, что дает возможность герметично отграничить проксимальную полость ножки от дистальной.

Наличие сальника обеспечивает герметичность проксимальной полости ножки, предотвращает утечку газа в полость вертельного отдела при работе сустава.

Выполнение дистального конца штока и направляющего отверстия в конической заглушенной части ножки квадратного сечения исключает возможность ротационных девиаций шейки.

Продольные проточки на дистальном конце штока обеспечивают дренаж полости направляющего отверстия, сообщая его с дистальной полостью ножки и предотвращая тем самым возможность компрессии газа, проникающего через скользящее соединение штока в полость направляющего отверстия. Подобная компрессия могла бы привести, например, к нежелательным термическим сдвигам, возникающим при сжатии газа.

На прилагаемом чертеже изображен общий вид устройства в продольном сечении и поперечные его сечения на различных уровнях.

Энопротез тазобедренного сустава содержит головку 1, шейку 2, тазовый компонент 3, ножку 4 в виде полой цилиндрической трубки, вертельный отдел с цилиндрической частью 5, размещенный в проксимальной части ножки 4 с возможностью скольжения по ее внутренней поверхности. По центру цилиндрической части вертельного отдела 5 установлен шток 6 с центрирующим цилиндром 7 в виде поршня, с разрезными уплотнительными кольцами 8, размещенными в кольцевых проточках на боковой поверхности поршня. Проксимальный конец штока 6, имеющий круглое сечение, установлен, с возможностью скольжения, в сальнике 9, закрепленном в гнезде, выполненном в ножке дистальнее вертельного отдела 5. Дистальный конец штока 6 имеет квадратное сечение и установлен, с возможностью осевых перемещений, в направляющем отверстии 10, выполненном в конической заглушенной части ножки, также имеющем квадратное сечение. Центрирующий цилиндр 7 разделяет полость ножки 4, ограниченную торцом гнезда сальника и торцом заглушенной части, на две герметичные полости. Проксимальная полость 11 ограничена внутренней поверхностью ножки 4, торцом гнезда сальника 9 и верхним торцом поршня 7. Дистальная полость 12 замкнута нижним торцом поршня 7 и заглушенной части ножки 4. Обе полости заполнены биологически инертным газом под повышенным давлением. На дистальном конце штока 6 выполнены две диаметрально расположенные продольные проточки 13, через которые дистальная полость 12 сообщается с полостью направляющего отверстия 10.

В опорную фазу шага нагрузки, приходящиеся на головку 1 эндопротеза, через шейку 2 передаются на вертельную часть, а с ее цилиндрического отдела 5 через шток 6 - на поршень 7. Находящийся в дистальной полости 12 газ сжимается поршнем 7, поглощая энергию нагрузки и, препятствуя тем самым ее воздействию на ножку 4, предотвращая расшатывание последней. Проксимальная полость 11 в опорную фазу увеличивается в объеме и давление газа в ней понижается. В результате возникшей разницы давлений в полостях 11 и 12 происходит возврат подвижных элементов устройства в исходное положение в фазу переноса.

Устройство используется следующим образом.

Латеральным доступом обнажают область тазобедренного сустава. Иссекают рубцов измененные параартикулярные ткани, резецируют патологически измененные головку и шейку бедра. Рассверливают костномозговой канал бедра, куда вводят и закрепляют ножку эндопротеза. Обрабатывают вертлужную впадину таза, устанавливают в ней тазовый компонент эндопротеза и закрепляют его. Головку протеза вправляют в искусственную вертлужную впадину. Рану послойно ушивают.

Послеоперационную реабилитацию проводят по общим принципам лечения больных, перенесших операцию эндопротезирования тазобедренного сустава.

Источники информации

1. Патент РФ №2066153, А61F 2/32, БИ №25, 1996.

2. Патент РФ №2089136, A61F 2/32, БИ №25, 1997.

3. Патент РФ №2086210, A61F 2/32, БИ №22, 1997.

4. Патент РФ №2207085, A61F 2/32, БИ №18, 2003.

5. Патент РФ №2198625, A61F 2/32, БИ №5, 2003.

1. Эндопротез тазобедренного сустава, содержащий головку, шейку, тазовый компонент, ножку в виде полой цилиндрической трубки, конически суживающуюся и заглушенную в дистальном отделе, в проксимальном отделе ножки установлен с возможностью скольжения по ее внутренней поверхности вертельный отдел цилиндрической формы с закрепленным по центру штоком, в средней части которого размещен центрирующий цилиндр, дистальный конец штока установлен с возможностью осевых перемещений в направляющем отверстии заглушенной части ножки, отличающийся тем, что проксимальный конец штока имеет цилиндрическую форму и установлен с возможностью скольжения в сальнике, который закреплен в гнезде, выполненном в ножке дистальнее вертельного отдела, центрирующий цилиндр в виде поршня с разрезными уплотнительными кольцами разделяет полость, образованную в ножке между торцом гнезда сальника и торцом заглушенной части, на две герметичные полости, заполненные биологически инертным газом под повышенным давлением, на дистальном конце штока выполнены диаметрально расположенные продольные проточки, как и направляющее отверстие в конической, заглушенной части ножки, дистальный отдел штока имеет квадратное поперечное сечение.

2. Эндопротез по п.1, отличающийся тем, что высота центрирующего цилиндра превышает его диаметр.

3. Эндопротез по п.1, отличающийся тем, что уплотнительные кольца установлены в кольцевых проточках на боковой поверхности поршня.