Эндопротез тазобедренного сустава

Эндопротез тазобедренного сустава

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области медицины, конкретно - к травматологии-ортопедии. Применяется при необходимости замещения патологически измененного тазобедренного сустава.

Асептическая нестабильность, возникающая в результате воздействия на искусственный сустав разнонаправленных знакопеременных нагрузок при ходьбе - одна из основных проблем современного эндопротезирования. Приемы, применяемые для повышения стабильности имплантата в костной ткани - цементирование ножки, оформление в ней пазов и отверстий для прорастания костной ткани - не всегда приводят к желаемому результату.

Известны эндопротезы с установленными в их ножках демпфирующими элементами [1]. В головке эндопротеза выполнено отверстие с кольцевыми проточками. Шейка протеза имеет выступы, расположенные против кольцевых проточек. Зазор между отверстием головки и шейкой заполнен эластичным материалом. В данной системе демпфирование разнонаправленных нагрузок, действующих на головку, обеспечивается, но шейка протеза представляет собой плечо, через которое эти нагрузки, частично погашенные, передаются с головки на ножку, приводя к потере ее стабильности в диафизе бедра.

Х.З.Гафаровым [2, 3] были обоснованы принципы лечения деформаций нижних конечностей с учетом онтогенетического их развития. Автор указывает на значение торсионных движений и изгиба бедренной кости как на один из механизмов амортизации толчков при ходьбе. Эти факторы, как считает автор, сохраняют свои функции и у взрослых. Использование эндопротезов тазобедренного сустава с длинными ножками лишают бедренную кость ее биомеханических возможностей. В настоящее время ведутся разработки по конструированию и применению эндопротезов тазобедренных суставов с укороченными ножками [4, 5].

Наиболее близким по своему техническому решению к заявляемому является эндопротез [6], имеющий в проксимальном отделе ножки глухой, в дистальном отделе конически суживающийся, трубчатый канал. В канале размещен шток с установленными на нем в чередующемся порядке, частично напряженными, упруго-эластичными и металлическими прокладками. В средней части штока, между прокладками, с возможностью скольжения по внутренней поверхности трубчатого канала закреплен центрирующий цилиндр (1 вариант). Во втором варианте эндопротеза центрирующий цилиндр с обеих сторон подвешен на ленточных торсионах. Оба варианта эндопротеза обеспечивают плавное (без рывков) гашение нагрузок как в опорную фазу шага, так в фазу переноса конечности, с предотвращением ротационных девиаций шейки за счет продольных пазов и шпонок (в первом варианте) и квадратного сечения штока и отверстия ответной формы (во втором варианте).

К недостаткам устройств-прототипов следует отнести то, что они не обеспечивают анте- и ретроверсионных движений шейки относительно ножки.

Сущность изобретения выражается в совокупности существенных признаков, достаточных для достижения искомого технического результата, а именно улучшение исходов лечения за счет повышения стабильности эндопротеза в кости путем предотвращения расшатывания ножки в кости.

Сущность изобретения заключается в том, что эндопротез тазобедренного сустава содержит головку, шейку, вертельный отдел, ножку и вкладыш. Эндопротез снабжен полимерным амортизирующим кольцом, установленным между торцами вертельного отдела и ножки. Вкладыш эндопротеза выполнен из упругоэластичного материала с большим и малым утолщенными концами квадратного сечения и суженной средней цилиндрической частью. Суженная часть вкладыша армирована в продольном направлении мягкой непружинной проволокой в форме винтовой цилиндрической пружины. В вертельном отделе выполнена полость квадратного сечения для большего утолщенного конца вкладыша, открытая в сторону ножки сквозным цилиндрическим отверстием. При этом вкладыш установлен в полости квадратного сечения без возможности осевых перемещений, в ножке выполнен канал квадратного сечения для меньшего утолщенного конца вкладыша и цилиндрический канал. Меньший утолщенный конец вкладыша зафиксирован в ножке в осевом направлении составной втулкой и винтами, а между суженной средней цилиндрической частью вкладыша и внутренней поверхностью составной втулки имеется зазор.

Полимерное амортизирующее кольцо между торцами вертельного отдела и ножки демпфирует осевые нагрузки.

Наличие упругого вкладыша обеспечивает гашение осевых нагрузок, воспринимаемых шейкой, и передающихся через вертельный отдел на ножку.

Наличие в упругом полимерном вкладыше армированного сужения, при невозможности вращении периферических концов, приближает к естественному восприятие и передачу нагрузок на дистальный отдел устройства, поскольку обеспечивает анте- и ретроверсионные движения шейки относительно оси ножки.

Использование в качестве арматуры непружинной проволоки повышает прочность эластичного материала, не снижая его амортизирующих свойств, и не нарушает целостности конструкции вкладыша под действием нагрузок, что могло бы иметь место при использовании пружинной проволоки.

Таким образом, совокупное действие амортизирующих элементов конструкции эндопротеза обеспечивает значительное снижение нагрузок, возникающих в опорную фазу шага, на головку и является вполне достаточным для профилактики расшатывания ножки эндопротеза.

Общий вид устройства в разрезе представлен на фиг.1; поперечный разрез - на фиг.2, пространственное изображение вкладыша - на фиг.3.

Устройство содержит головку 1, шейку 2, вертельный отдел 3, ножку 4. В вертельном отделе выполнена полость квадратного сечения 5, открытая сквозным цилиндрическим отверстием 6 в сторону ножки 4. В полости 5 установлен больший утолщенный конец 7 упругого полимерного вкладыша, также квадратного сечения. Вкладыш 7 свободно (без поджатия) закреплен в осевом направлении крышкой 8, винтами 9. Меньший, дистальный конец 10 полимерного вкладыша, также квадратного сечения, установлен в канале 11 квадратного же сечения ножки 4 и зафиксирован без поджатия в осевом направлении винтами 9 с помощью составной (из двух частей) втулки 12. Средняя часть 13 вкладыша сужена и армирована в продольном направлении проволокой 14, навитой как винтовая пружина, и расположена в цилиндрическом канале 15 ножки 4, диаметр которого больше диаметра средней части вкладыша 13. Между торцами вертельного отдела 3 и ножки 4 над фланцем втулки 12 установлено полимерное амортизирующее кольцо 16.

Устройство работает следующим образом. Под действием нагрузки, возникающей при ходьбе, полимерный вкладыш деформируется, что возможно благодаря зазору между суженой средней частью вкладыша 13 и внутренней поверхностью разрезной втулки 12. При этом часть энергии, деформировавшей вкладыш, расходуется на сжатие упругого элемента, а часть - на деформацию скручивания средней части вкладыша. Поглощение энергии действующей нагрузки препятствует ее воздействию на ножку и предотвращает расшатывание последней в костном ложе, что позволяет существенно уменьшить длину ножки протеза, оставляя свободным диафиз бедра.

Устройство используется следующим образом. Одним из известных доступов достигают область тазобедренного сустава, иссекают капсулу и рубцово-измененные параартикулярные ткани. Производят резекцию проксимального отдела бедра. Подготавливают ложе в костномозговом канале под ножку 4 эндопротеза, которую погружают в это ложе и фиксируют ее, например цементируют. После резекции вертлужной впадины устанавливают и закрепляют в ней заранее подобранный по головке 1 протез впадины. Производят вправление головки эндопротеза в протез впадины. Рану послойно ушивают.

Послеоперационное ведение типичное для больных, перенесших операцию эндопротезирования тазобедренного сустава.

Источники информации

1. Патент РФ № 1805936, М. кл. А 61 F 2/32, БИ, 1993 г., № 12.

2. Гафаров Х.З. Обоснование лечения деформаций нижних конечностей с учетом торсионной патологии (у детей). Автореф. докт. дисс., Казань, 1986 г.

3. Гафаров Х.З. Лечение детей и подростков с ортопедическими заболеваниями нижних конечностей. Казань, Таткнигоиздат, 1995 г. с.46-47.

4. Die Mayo-Hufte. ORTHOpress, 3, 2003, S.5-6.

5. Патент РФ № 2108766, М. кл. А 61 F 2/32, БИ, 1998 г., № 11.

6. Патент РФ № 2198625, М. кл. А 61 F 2/32, БИПМ, 2003 г., № 5.

Эндопротез тазобедренного сустава, содержащий головку, шейку, вертельный отдел, ножку и вкладыш, отличающийся тем, что он снабжен полимерным амортизирующим кольцом, установленным между торцами вертельного отдела и ножки, вкладыш выполнен из упругоэластичного материала с большим и малым утолщенными концами квадратного сечения и суженной средней цилиндрической частью, армированной в продольном направлении мягкой непружинной проволокой в форме винтовой цилиндрической пружины, в вертельном отделе выполнена полость квадратного сечения для большего утолщенного конца вкладыша, открытая в сторону ножки сквозным цилиндрическим отверстием, при этом вкладыш установлен в полости квадратного сечения без возможности осевых перемещений, в ножке выполнен канал квадратного сечения для меньшего утолщенного конца вкладыша и цилиндрический канал, причем меньший утолщенный конец вкладыша зафиксирован в ножке в осевом направлении составной втулкой и винтами, а между суженной средней цилиндрической частью вкладыша и внутренней поверхностью составной втулки имеется зазор.