Ножка эндопротеза тазобедренного сустава

Ножка эндопротеза тазобедренного сустава

Реферат

 

Использование: в медицине для эндопротезирования тазобедренного сустава. Сущность: ножка эндопротеза содержит внутрикостный стержень со сквозным продольным каналом, стыковочный элемент под головку эндопротеза и резьбонарезной метчик, расположенный на дистальной части внутрикостного стержня. Метчик соединен с внутрикостным стержнем посредством шарнира с возможностью независимого вращения вокруг прдольной оси и снабжен гнездом под ключ-коловорот со стороны сквозного продольного канала внутрикостного стержня. Внутренний диаметр резьбы цилиндрической части метчика равен диаметру части стержня, примыкающей к метчику. Шарнирное соединение метчика с внутрикостным стержнем может быть выполнено в виде завальцовки стенки хвостовой части метчика в кольцевую канавку, выполненную на поверхности внутрикостного стержня. Спиральные режущие зубья заборной и калибрующей частей метчика переходят в сплошную винтовую резьбу на его цилиндрической части. Резьба метчика на каждом из своих противоположных концов может иметь заборную и калибрующую части с рнзьбонарезными зубьями. Режущие кромки резьбонарезных зубьев, расположенных на разных концах метчика, имеют взаимно противоположное направление. Средний цилиндрический участок метчика имеет сплошную винтовую резьбу. Витки всех частей резьбы метчика имеют одноименное винтовое направление. 6 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для эндопротезирования тазобедренного сустава.

Известный целый ряд ножек эндопротезов, которые содержат внутрикостный металлический стержень и закрепленный на стержне элемент в виде шейки для установки головки эндопротеза, например ножка эндопротеза (1), которая выполнена также в виде металлического стержня с шейкой под головку эндопротеза. В процессе операции по установке эндопротеза металлический стержень известной ножки внедряют в костно-мозговой канал осевыми ударами, что часто приводит к неоправданному травмированию бедренной кости и других органов пациента.

Указанный недостаток в какой-то степени устраняется за счет применения известного устройства для эндопротезирования тазобедренного сустава, принятого авторами в качестве прототипа. Известное устройство для эндопротезирования тазобедренного сустава содержит ножку эндопротеза, нижняя часть которой выполнена в виде резьбонарезного конического метчика, а верхняя часть ножки заканчивается округлой булавой для крепления шейки под головку эндопротеза. Наличие на нижнем, дистальном конце ножки резьбонарезного конического метчика позволяет ножку ввинчивать в костно-мозговой канал, т.е. обходится без осевых ударов, снижая тем самым степень травмирования [2] Ввиду того, что резьба резьбонарезного метчика выполнена непосредственно на теле ножки эндопротеза, то ножку ввинчивают в костно-мозговой канал, вращая ее всю вокруг продольной оси. Ясно, что при таком ввинчивании жесткой ножки необходимо условие прямолинейности костно-мозгового канала и самой ножки эндопротеза. Кроме этого ножка должна иметь внешние боковые габариты в пределах формы тела вращения. Учитывая, что бедренная кость имеет физиологический изгиб, то ножку прототипа ввинтить в ее кривой костно-мозговой канал невозможно без травмирования кости, даже если предварительно нарезать в нем резьбу.

Основным недостатком этого устройства для эндопротезирования является то, что оно не может быть применено для искривленной бедренной кости пациента из-за того, что конический резьбонарезной метчик выполнен непосредственно на теле ножки и что при внедрении ножки в костно-мозговой канал, ножку приходится вращать всю вокруг ее продольной оси симметрии.

Задача изобретения снижение степени травмирования бедренной кости, в том числе кости с физиологическим изгибом, при установке в ее костно-мозговой канал ножки эндопротеза, снабженной резьбонарезным метчиком.

Задача решается за счет того, что у ножки эндопротеза тазобедренного сустава, включающей внутрикостный стержень со стыковочным элементом под головку на одном конце и резьбонарезным метчиком на другом, метчик связан со стержнем шарнирно с возможностью независимого вращения относительно продольной оси, в стержне и метчике выполнен сквозной продольный канал, при этом метчик имеет гнездо под ключ-коловорот, а внутренний диаметр резьбы цилиндрической части метчика равен диаметру дистальной части стержня. Шарнирное соединение метчика с внутрикостным стержнем может быть выполнено разными приемами.

Во-первых, метчик соединен со стержнем посредством кольцевой завальцовки его стенки в кольцевую канавку, выполненную на наружной поверхности стержня.

Во-вторых, метчик соединен со стержнем посредством как минимум трех внутренних радиальных выступов в виде прогибов стенки метчика, размещенных в кольцевой канавке.

В-третьих, метчик соединен со стержнем посредством шариков, размещенных в кольцевой полости, образованной двумя канавками, выполненными на сопряженных поверхностях метчика и стержня. При этом гнездо под ключ-коловорот выполнено в виде многогранника. Вместе с этим спиральные режущие зубья конических заборной и калибрующей частей метчика переходят в сплошную винтовую резьбу на его цилиндрической части. Кроме этого, заборная и калибрующая части могут быть выполнены на обоих концах резьбовой части, в том числе и со стороны соединения метчика со стержнем, но с противоположным направлением режущих кромок резьбонарезных зубьев, при этом витки всех частей метчика имеют одноименное винтовое направление.

В процессе установки ножки эндопротеза в расчищенный костно-мозговой канал бедренной кости, вращая резьбонарезной метчик посредством ключа-коловорота, ввинчивают метчик в канал, а метчик втягивает за собой ножку эндопротеза на необходимую глубину костно-мозгового канала.

Благодаря тому, что резьбонарезной метчик соединен со стержнем ножки эндопротеза с возможностью независимого вращения относительно продольной оси посредством ключа-коловорота, снижена степень травмирования бедренной кости, в том числе кости с физиологическим изгибом, при установке в ее костно-мозговой канал ножки эндопротеза.

На фиг. 1 показан общий вид эндопротеза в продольном разрезе; на фиг.2 сечение по А-А на фиг.1; на фиг.3 общий вид шестигранного ключа-коловорота; на фиг.4 сечение по Б-Б на фиг.3; на фиг.5 один из примеров шарнирного соединения стержня и метчика в продольном разрезе; на фиг.6 сечение по В-В на фиг. 5; на фиг. 7 другой пример шарнирного соединения стержня и метчика в продольном разрезе; на фиг.8 разрез по Г-Г на фиг.7; на фиг.9 пример шарнирного соединения стержня и метчика в продольном разрезе; на фиг.10 поперечный разрез по Д-Д на фиг.9; на фиг.11 общий вид крестообразного ключа-коловорота; на фиг.12 сечение по Е-Е на фиг.1; на фиг.13 дистальная часть ножки с метчиком.

Ножка эндопротеза тазобедренного сустава состоит из внутрикостного стержня 1, в котором выполнен сквозной продольный канал 2. На проксимальном конце внутрикостного стержня 1 расположены стыковочный элемент 3 под головку 4 эндопротеза и опорная площадка 5. На дистальном конце внутрикостного стержня 1 установлен резьбонарезной метчик 6, который связан с внутрикостным стержнем 1 посредством шарнирного соединения с возможностью независимого вращения вокруг продольной оси и снабжен гнездом под ключ-коловорот. Шарнирное соединение метчика 6 с внутрикостным стержнем 1 может быть выполнено разными конструктивными приемами.

Во-первых, метчик 6 имеет осевой канал 7 и соединен с внутрикостным стержнем 1 посредством кольцевой завальцовки стенки 8 метчика 6 в кольцевую канавку 9, выполненную на наружной боковой поверхности стенки 10 внутрикостного стержня 1. При этом часть внутренней поверхности стенки 8 метчика 6 выполнена в виде правильного многогранника, например шестигранника 11, для соединения с шестигранным ключом-коловоротом 12.

Во-вторых, метчик имеет осевой канал 7 и соединен с внутрикостным стержнем 1 посредством как минимум трех внутренних радиальных выступов 13, выполненных в виде прогибов стенки 8 метчика 6, равномерно расположенных по окружности и внедренных в кольцевую канавку 9, выполненную на наружной боковой поверхности стенки 10 внутрикостного стержня 1.

В-третьих, шарнирное соединение метчика 6 с внутрикостным стержнем 1 выполнено в виде двух кольцевых канавок 14 и 15, выполненных взаимно напротив на сопряженных цилиндрических поверхностях обеих соединяемых частей эндопротеза, т.е. стенки 8 метчика 6 и стенки 10 внутрикостного стержня 1, а также шариков 16, которыми заполнена образованная кольцевыми канавками 14 и 15 кольцевая полость.

В-четвертых, стенка 10 дистального конца внутрикостного стержня 1, имеющего продольный сквозной канал 2, надета на хвостовик 17 метчика 6 и завальцована в кольцевую канавку 18, выполненную на боковой поверхности хвостовика 17, а на торце хвостовика 17 метчика 6 выполнено шлицевое крестообразное гнездо 19 под крестообразный ключ-коловорот 20. При этом метчик 6 имеет осевое сквозное дренажное отверстие 21.

Ключ-коловорот может быть выполнен гибким.

Метчик 6 на переднем конце имеет коническую заборную часть с резьбонарезными зубьями 22 и калибрующую часть с резьбонарезными зубьями 23, которые переходят в сплошную винтовую резьбу 24, выполненную на цилиндрической части 25 метчика 6. Каждый из резьбонарезных зубьев 22 и 23 имеет режущую кромку 26.

Метчик 6 со стороны хвостовика 17, т.е. со стороны его соединения с внутрикостным стержнем 1, может содержать так же заборную часть с резьбонарезными зубьями 27 и калибрующую часть с резьбонарезными зубьями 28, которые также переходят в сплошную винтовую резьбу 24. При этом витки всех частей метчика 6 имеют одноименное винтовое направление, а режущие кромки 29 резьбонарезных зубьев 27 и 28 противоположное направление относительно режущих кромок 26 резьбонарезных зубьев 22 и 23.

Внутренний диаметр резьбы 24 цилиндрической части 25 метчика 6 равен наружному диаметру части стержня 1, примыкающей к метчику 6. Резьба метчика 6 выполнена упорного профиля.

Кольцевую полость, образованную кольцевыми канавками 14 и 15 (фиг.7 и 8), заполняют шариками 16 через технологическое радиальное отверстие 30, выполненное в стенке 8 метчика 6, т.е. в стенке той части эндопротеза, которая охватывает внутреннюю часть из сопрягаемых между собой частей эндопротеза. После заполнения кольцевой полости шариками 16 технологическое отверстие заглушают.

В процессе операции эндопротезирования, после предварительной расчистки костно-мозгового канала, внутрикостному стержню 1 придают кривизну, соответствующую физиологическому изгибу бедренной кости.

В сквозной продольный канал 2 внутрикостного стержня 1 помещают соответствующий ключ-коловорот 12 или 20 и, вращая метчик 6, ввинчивают его в костно-мозговой канал. При этом метчик 6 втягивает за собой в костно-мозговой канал внутрикостный стержень 1 ножки эндопротеза. В процессе внедрения внутрикостного стержня 1 в костно-мозговой канал вращают только метчик 6, который соединен со стержнем 1 с возможностью независимого вращения вокруг своей оси. Это позволяет снизить степень травмирования даже искривленной бедренной кости при установке в ее костно-мозговой канал заявляемой ножки эндопротеза, снабженной резьбонарезным метчиком 6.

При установке эндопротеза резьбонарезные зубья 22 и 23 заборной и калибрующей частей метчика 6 (фиг.13) нарезают резьбу в костно-мозговом канале бедренной кости, а винтовая резьба 24, выполнена на цилиндрической части 25 метчика 6, выполняет функцию движителя и втягивает стержень 1 в костно-мозговой канал.

В случае необходимости метчик 6 (фиг.13) может сообщить ножке эндопротеза движение в обратном направлении, т.е. вытолкнуть стержень 1 из костно-мозгового канала, даже после вживления ножки в костно-мозговом канале. В этом случае при вращении метчика 6 с помощью ключа-коловорота в обратном направлении резьбонарезные зубья 27 и 28 заборной и калибрующей частей, расположенных со стороны хвостовика 17 метчика 16, нарезают резьбу в костно-мозговом канале, а винтовая резьба 14 создает выталкивающее усилие для вунтрикостного стержня 1 и выводит его из костно-мозгового канала бедренной кости.

Предлагаемая эндопротеза тазобедренного сустава, у которой резьбонарезной метчик 6 установлен с возможностью независимого вращения вокруг своей оси посредством ключа-коловорота, была опробована в клинических условиях. Шести пациентам были установлены эндопротезы с указанными ножками и получены положительные отзывы, при этом можно отметить следующие ее положительные качества: значительно упростилась процедура установки ножки эндопротеза, даже при наличии физиологического искривления бедренной кости; уменьшилась степень травмирования бедренной кости в процессе установки ножки эндопротеза в костно-мозговой канал, так как при этом отпала необходимость вращать всю ножку; повысилась прочность закрепления ножки в костно-мозговом канале благодаря наличию резьбы на метчике 6 и шарнирной связи метчика 6 с внутрикостным стержнем 1; снизилась степень травмирования костной ткани в процессе эксплуатации эндопротеза с заявляемой ножкой от воздействия кромки дистального конца стержня 1 благодаря тому, что указанная кромка дистального конца стержня 1 опирается на стенку 8 метчика 6 (фиг.1, 5, 7), которая в свою очередь, воспринимая сосредоточенную нагрузку, распределяет ее по площади своего контакта со стенкой бедренной кости, тем самым значительно снижает удельную нагрузку на ткани бедренной кости.

Формула изобретения

1. НОЖКА ЭНДОПРОТЕЗА ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА, содержащая внутрикостный стержень со стыковочным элементом под головку на одном конце и резьбонарезным метчиком на другом, отличающаяся тем, что метчик связан со стержнем шарнирно с возможностью независимого вращения относительно продольной оси, в стержне и метчике выполнен сквозной продольный канал, при этом метчик имеет гнездо под ключ-коловорот, а внутренний диаметр резьбы цилиндрической части метчика равен диаметру дистальной части стержня.

2. Ножка по п.1, отличающаяся тем, что метчик соединен со стержнем посредством кольцевой завальцовки его стенки в кольцевую канавку, выполненную на наружной поверхности стержня.

3. Ножка по п.1, отличающаяся тем, что метчик соединен со стержнем посредством как минимум трех внутренних радиальных выступов в виде прогибов стенки метчика, размещенных в кольцевой канавке.

4. Ножка по п.1, отличающаяся тем, что метчик соединен со стержнем посредством шариков, размещенных в кольцевой полости, образованной двумя канавками, выполненными на сопрягаемых поверхностях метчика и стержня.

5. Ножка по п.1, отличающаяся тем, что гнездо под ключ-коловорот выполнено в виде многогранника.

6. Ножка по п.1, отличающаяся тем, что спиральные режущие зубья конических заборной и калибрующей частей метчика переходят в сплошную винтовую резьбу на цилиндрической его части.

7. Ножка по п.1, отличающаяся тем, что резьбовая часть метчика на каждом противоположном конце имеет заборную и калибрующую части с противоположным направлением режущих кромок резьбонарезных зубьев, а средний ее цилиндрический участок имеет сплошную винтовую резьбу, при этом витки всех частей метчика имеют одновременное винтовое направление.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13