Ортопедический имплантат и крепежное приспособление

Ортопедический имплантат и крепежное приспособление

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Ссылка на родственную заявку

Для настоящей заявки испрашивается приоритет предварительной заявки на патент США №61/222,078, поданной 30 июня 2009 г., содержание которой в полном объеме включено в настоящий документ путем ссылки.

Область техники

Настоящее изобретение относится к ортопедическим имплантатам и крепежным приспособлениям.

Уровень техники

Известны разнообразные устройства, используемые при лечении пациентов с переломами бедренной, плечевой, большеберцовой кости и других длинных трубчатых костей. Например, переломы шейки и головки бедренной кости и межвертельной области успешно лечат с помощью различных приспособлений с компрессирующим винтом, которые, как правило, содержат прижимную пластину с втулкой, стягивающий винт и компрессирующий винт. В качестве примеров можно привести системы AMBI^® и CLASSIC™ с компрессирующим винтом для тазобедренного сустава, выпускаемые компанией Smith & Nephew, Inc. В таких системах прижимную пластину прикрепляют к наружной части бедренной кости, а втулку вставляют в предварительно просверленное отверстие в направлении головки бедренной кости. Стягивающий винт имеет резьбовой конец или другое средство для зацепления с костью, а также гладкий участок. Стягивающий винт вставляют через втулку таким образом, что он проходит через просвет перелома и входит в головку бедренной кости. Резьбовой участок зацепляется за головку бедренной кости. Компрессирующий винт соединяет стягивающий винт с пластиной. Регулируя затяжку компрессирующего винта, можно менять степень компрессии в области перелома (репозицию). Гладкий участок стягивающего винта может свободно двигаться вдоль втулки, что позволяет выполнять регулировку компрессирующим винтом. В некоторых известных приспособлениях используется несколько винтов, что позволяет предотвратить вращение стягивающего винта относительно прижимной пластины и втулки, а также вращение головки бедренной кости на стягивающем винте.

Для лечения пациентов с переломами бедренной, плечевой, большеберцовой кости, а также других длинных трубчатых костей успешно используются интрамедуллярные гвозди в сочетании со стягивающими винтами или другими винтовыми приспособлениями. Важное применение такие устройства нашли при лечении переломов бедренной кости. Примером такого устройства является система IMHS® компании Smith & Nephew, Inc., конструкция которой по меньшей мере частично описана в патенте США №5,032,125 и ряде связанных с ним международных патентов. К другим ключевым патентам, действующим в этой области, относятся патенты США №№4,827,917, 5,167,663, 5,312,406 и 5,562,666, права на которые принадлежат Smith & Nephew, Inc. Раскрытые в указанных патентах сведения включены в настоящий документ путем ссылки. Интрамедуллярный гвоздь известной конструкции может иметь один или более поперечных вырезов в его дистальном конце, благодаря которым в дистальный конец интрамедуллярного гвоздя могут быть ввинчены или введены иным образом через бедренную кость дистально расположенные винты или стержни. Такая блокировка позволяет закрепить дистальный конец интрамедуллярного гвоздя на бедренной кости. Помимо этого интрамедуллярный гвоздь может иметь один или несколько вырезов, проходящих через проксимальный конец, причем благодаря указанным вырезам через проксимальный конец интрамедуллярного гвоздя в бедренную кость может быть ввинчен или введен иным образом стягивающий винт. Стягивающий винт расположен в бедренной кости поперек просвета перелома, причем его конец зацепляется за головку бедренной кости. Интрамедуллярный гвоздь можно также использовать и для лечения диафизарных переломов бедренной кости и других длинных трубчатых костей.

Как и в случае с системами с компрессирующим винтом для тазобедренного сустава, конструкция систем с интрамедуллярными гвоздями часто предполагает, что компрессирующие винты и/или стягивающие винты могут сдвигаться, проходя через гвоздь, то есть допускается контакт между фрагментами кости. Контакт, возникающий в результате сдвига компрессирующего винта, при определенных условиях способствует более быстрому заживлению. В некоторых системах используются два отдельных винта (или один винт и отдельный от него штифт), что позволяет, помимо прочего, исключить вращение головки бедренной кости относительно остальной части бедренной кости, исключить выход одиночного винта за пределы головки бедренной кости и предотвратить разрыв шейки и головки бедренной кости одиночным винтом. Однако в случае использования дополнительного винта или штифта неравные усилия, приложенные к двум разным винтам или штифтам, могут привести к тому, что отдельный винт или штифт будет прижат к стороне отверстия, по которому этот отдельный винт или штифт должен сдвигаться. Это может привести к заклиниванию, препятствующему прохождению винтов или штифтов через гвоздь. И наоборот, проблемы могут быть вызваны чрезмерной компрессией головки бедренной кости в месте перелома или вдавливанием в это место. В крайних случаях чрезмерная компрессия, вызываемая указанным сдвигом, может привести к полному вдавливанию головки бедренной кости в вертельную область.

Раскрытие изобретения

Для лечения переломов костей можно использовать либо элемент, имплантируемый в первый костный фрагмент или стабилизирующий указанный фрагмент, либо крепежное приспособление. Также возможен вариант использования и указанного элемента, и крепежного приспособления. Указанный элемент может быть выполнен в виде пластины или другого устройства, по меньшей мере частично прикладываемого к внешней поверхности кости, или же в виде имплантата, по меньшей мере частично имплантируемого внутрь кости. Имплантат может содержать проксимальный отдел с выполненным в нем поперечным вырезом, а также вырез, проходящий, по существу, вдоль длины имплантата. Предпочтительно, чтобы в проксимальном отделе имплантата по меньшей мере в одном месте форма поперечного сечения обеспечивала дополнительную прочность и стойкость к затягиванию. Такую форму можно получить, например, (1) добавлением дополнительной массы в латеральных частях поперечного сечения и/или (2) планомерным добавлением и убавлением массы в поперечном сечении для создания так называемого «эффекта полок», который возникает в двутавровых балках и швеллерах и заключается в том, что полки двутавровых балок и швеллеров обеспечивают повышение их прочности. Одна из возможностей определить такие поперечные сечения, которые могут быть асимметричными относительно по меньшей мере одной оси, связана с тем, что они имеют момент инерции, направленный в латеральном направлении от срединной точки линии, проходящей от латеральной касательной к медиальной касательной к контурам поперечного сечения. В некоторых имплантируемых элементах указанная линия находится в одной плоскости с осью поперечного выреза и в одной плоскости с поперечным сечением, то есть определяется пересечением этих плоскостей. Конечные точки указанной линии могут быть определены как точки ее пересечения с касательными к медиальной и латеральной поверхностям поперечного сечения. Такие имплантаты часто содержат также дистальный отдел и промежуточный отдел, соединяющий проксимальный и дистальный отделы.

Крепежное приспособление может содержать зацепляющий элемент и компрессирующее устройство. Крепежное приспособление вставляется с возможностью сдвига в поперечный вырез имплантата, так что крепежное приспособление может сдвигаться относительно поперечного выреза и за счет этого воздействовать на перелом компрессией либо выполнять иную требуемую функцию. Зацепляющий элемент выполнен с возможностью захвата со вторым костным фрагментом. Зацепляющий элемент и компрессирующее устройство выполнены таким образом, что компрессирующее устройство взаимодействует с частью имплантата, а также с частью зацепляющего элемента. В результате, регулируя компрессирующее устройство, можно управлять сдвигом зацепляющего элемента относительно имплантата, обеспечивая, тем самым, управление перемещением между первым и вторым костными фрагментами. В некоторых вариантах изобретения компрессирующее устройство в имплантированном состоянии по меньшей мере частично входит в непосредственный контакт со вторым костным фрагментом.

В соответствии с одним из аспектов в настоящем изобретении предложен интрамедуллярный гвоздь для бедренной кости, содержащий стержень, имеющий проксимальный участок, дистальный участок, медиальную сторону, латеральную сторону и продольную ось, проходящую в проксимальном и дистальном направлениях, причем проксимальный участок имеет поперечное сечение некруглой формы, перпендикулярное продольной оси. На проксимальном участке предусмотрен реконструктивный вырез, в который в реконструктивном режиме вставляются два элемента, причем указанный вырез ориентирован к головке и шейке бедренной кости. На проксимальном участке предусмотрен антеградный вырез, в который в антеградном режиме вставляется один элемент. Антеградный вырез ориентирован к малому вертелу. Реконструктивный вырез проходит от медиальной стороны гвоздя до его латеральной стороны, причем антеградный вырез радиально смещен относительно реконструктивного выреза.

Предпочтительные варианты изобретения могут содержать один или несколько из указанных ниже признаков. Выходное отверстие антеградного выреза расположено в пределах реконструктивного выреза. Реконструктивный вырез образован двумя перекрывающимися вырезами. Стержень интрамедуллярного гвоздя содержит головку на своем проксимальном участке, причем поперечное сечение указанной головки, перпендикулярное к продольной оси, отличается по форме от перпендикулярного к продольной оси поперечного сечения дистального участка стержня. Продольная ось в пределах головки расположена под углом к продольной оси дистального участка.

В соответствии с другим аспектом в настоящем изобретении предложен интрамедуллярный гвоздь для бедренной кости, содержащий стержень, имеющий проксимальный участок, дистальный участок, медиальную сторону, латеральную сторону и продольную ось, проходящую в проксимальном и дистальном направлениях. На проксимальном участке предусмотрен реконструктивный вырез, в который в реконструктивном режиме вставляются два элемента. Указанный вырез ориентирован к головке и шейке бедренной кости. На проксимальном участке предусмотрен антеградный вырез, в который в антеградном режиме вставляется один элемент, причем указанный антеградный вырез ориентирован к малому вертелу. На дистальном участке предусмотрен дистальный вырез, причем каждый из указанных вырезов, а именно реконструктивный, антеградный и дистальный вырез, имеют центральную ось. Центральная ось антеградного выреза лежит в антеградной плоскости, параллельной продольной оси. Центральная ось дистального выреза лежит в антеградной плоскости или в плоскости, параллельной антеградной плоскости. Центральная ось реконструктивного выреза пересекает антеградную плоскость.

Предпочтительные варианты изобретения могут содержать один или несколько из указанных ниже признаков. Реконструктивный вырез образован двумя перекрывающимися вырезами. Реконструктивный вырез образован двумя отдельными вырезами. Стержень интрамедуллярного гвоздя содержит головку на своем проксимальном участке, причем указанная головка имеет некруглое поперечное сечение, перпендикулярное к продольной оси. Продольная ось в пределах головки расположена под углом к продольной оси дистального участка.

Согласно еще одному аспекту в настоящем изобретении предложен интрамедуллярный гвоздь, содержащий стержень, имеющий проксимальный участок, дистальный участок, медиальную сторону, латеральную сторону и продольную ось, проходящую в проксимальном и дистальном направлениях. На проксимальном участке предусмотрен реконструктивный вырез, в который в реконструктивном режиме вставляются два элемента, причем входное отверстие реконструктивного выреза расположено, по существу, на латеральной стороне стержня, а его выходное отверстие расположено, по существу, на медиальной стороне стержня. На проксимальном участке предусмотрен антеградный вырез, в который в антеградном режиме вставляется один элемент, причем входное отверстие антеградного выреза расположено, по существу, на латеральной стороне стержня, а его выходное отверстие расположено, по существу, на медиальной стороне стержня. Выходное отверстие антеградного выреза полностью находится в пределах выходного отверстия реконструктивного выреза.

Предпочтительные варианты изобретения могут содержать один или несколько из указанных ниже признаков. Реконструктивный вырез образован двумя перекрывающимися вырезами. Реконструктивный вырез образован двумя отдельными вырезами. Стержень содержит головку на своем проксимальном участке, причем указанная головка имеет некруглое поперечное сечение, перпендикулярное к продольной оси. Продольная ось в пределах головки расположена под углом к продольной оси дистального участка. Центральная ось антеградного выреза пересекает плоскость, в которой лежит центральная ось реконструктивного выреза.

Согласно другому аспекту в настоящем изобретении предложен интрамедуллярный гвоздь, содержащий первый поперечный вырез некруглой формы, центральная ось которого смещена от центральной продольной оси гвоздя. Указанный первый поперечный вырез имеет заплечик, причем указанный вырез выполнен с возможностью вставки в него компрессирующего приспособления. С латеральной стороны гвоздя указанный первый поперечный вырез имеет вход, а с медиальной стороны гвоздя - выход. Предлагаемый интрамедуллярный гвоздь также содержит второй поперечный вырез, центральная ось которого смещена от центральной продольной оси гвоздя, причем с латеральной стороны гвоздя указанный вырез имеет вход, а с медиальной стороны гвоздя - выход, выполненный в пределах выхода первого поперечного выреза. Центральная ось второго поперечного выреза проходит вдоль оси, смещенной радиально относительно центральной оси первого поперечного выреза.

Предпочтительные варианты изобретения могут содержать один или несколько из указанных ниже признаков. Первый поперечный вырез и второй поперечный вырез выполнены в головке интрамедуллярного гвоздя, причем третий поперечный вырез расположен вблизи дистального конца гвоздя. Головка гвоздя расположена под углом относительно продольной оси. В интрамедуллярном гвозде также предусмотрен канал, проходящий в направлении продольной оси и пересекающий первый поперечный вырез.

Согласно еще одному аспекту в настоящем изобретении предложен ортопедический имплантат, содержащий гвоздь, имеющий продольную ось, внутреннюю стенку, задающую сквозное отверстие, направленное в сторону от продольной оси, и первый поперечный вырез вблизи сквозного отверстия. Внутренняя стенка содержит первую секцию полуцилиндрической формы, соответствующую дуге более 180 градусов и задающую первую часть сквозного отверстия. Внутренняя стенка содержит также вторую секцию U-образной формы, которая имеет пару параллельных стенок и полуцилиндрический сегмент, соответствующий дуге примерно 180 градусов. Вторая U-образная секция задает вторую часть сквозного отверстия. Дуга первой полуцилиндрической секции задает первую открытую поверхность первой части сквозного отверстия, а параллельные стенки второй U-образной секции задают вторую открытую поверхность второй части сквозного отверстия, расположенную напротив первой открытой поверхности. В результате чего цилиндрический элемент, имеющий по существу тот же диаметр, что и вторая полуцилиндрическая секция, может переходить из второй части сквозного отверстия в первую часть сквозного отверстия.

Предпочтительные варианты изобретения могут содержать один или несколько из указанных ниже признаков. Выход первого поперечного выреза расположен во внутренней стенке. Первый поперечный вырез проходит вдоль оси, смещенной радиально относительно направления сквозного отверстия. Гвоздь дополнительно содержит второй поперечный вырез, расположенный вблизи его дистального конца. Второй поперечный вырез проходит вдоль оси, которая не перпендикулярна к продольной оси гвоздя. Первый поперечный вырез направлен в сторону от продольной оси, причем вход первого поперечного выреза предусмотрен в головке гвоздя, которая расположена под углом относительно продольной оси гвоздя. Второй поперечный вырез расположен вблизи дистального конца гвоздя и имеет отверстие на уровне входа первого проксимального выреза.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 в аксонометрии показан интрамедуллярный гвоздь, установленный в бедренной кости.

На фиг.1А интрамедуллярный гвоздь показан более подробно.

На фиг.1В в аксонометрии изображен интрамедуллярный гвоздь.

На фиг.1C в разрезе показана часть гвоздя с фиг.1В.

На фиг.1D в аксонометрии показан интрамедуллярный гвоздь.

На фиг.2 на виде спереди показан интрамедуллярный гвоздь с фиг.1.

На фиг.3 показан интрамедуллярный гвоздь с фиг.2 в разрезе по линии 3-3.

На фиг.4 на виде сбоку изображен интрамедуллярный гвоздь с фиг.2.

На фиг.5 показан интрамедуллярный гвоздь с фиг.4 в разрезе по линии 5-5.

На фиг.6 показан интрамедуллярный гвоздь с фиг.4 в разрезе по линии 6-6.

На фиг.7-12 в аксонометрии изображены интрамедуллярные гвозди.

На фиг.13 показан интрамедуллярный гвоздь с фиг.7 в разрезе по линии 13-13.

На фиг.14 показан интрамедуллярный гвоздь с фиг.8 в разрезе по линии 14-14.

На фиг.15 изображен интрамедуллярный гвоздь с фиг.9 в разрезе по линии 15-15.

На фиг.16 показан интрамедуллярный гвоздь с фиг.10 в разрезе по линии 16-16.

На фиг.17 показан интрамедуллярный гвоздь с фиг.11 в разрезе по линии 17-17.

На фиг.18 показан интрамедуллярный гвоздь с фиг.12 в разрезе по линии 18-18.

На фиг.19 в аксонометрии показан инструмент для подготовки кости к введению в нее необходимых устройств.

На фиг.20 в аксонометрии показано устройство, которое содержит крепежное приспособление, выполненное согласно одному из возможных вариантов исполнения.

На фиг.21 интрамедуллярное устройство и крепежное приспособление с фиг.20 показаны с пространственным разделением компонентов.

На фиг.22 в аксонометрии изображено крепежное приспособление с фиг.20.

На фиг.23 крепежное приспособление с фиг.20 показано с пространственным разделением компонентов.

На фиг.24 на виде спереди показан зацепляющий элемент крепежного приспособления с фиг.23.

На фиг.25 на виде сбоку показан зацепляющий элемент с фиг.24.

На фиг.26 показан зацепляющий элемент с фиг.24 в разрезе по линии 26-26.

На фиг.27 на виде с торца показан один из концов зацепляющего элемента с фиг.24.

На фиг.28 на виде с торца показан другой конец зацепляющего элемента с фиг.24.

На фиг.29 на виде спереди показано компрессирующее устройство крепежного приспособления с фиг.22.

На фиг.30 показано компрессирующее устройство с фиг.29 в разрезе по линии 30-30.

На фиг.31 на виде с торца показан один из концов компрессирующего устройства с фиг.29.

На фиг.32 на виде с торца показан другой конец компрессирующего устройства с фиг.29.

На фиг.33 интрамедуллярный гвоздь и винтовой элемент показаны в разрезе.

На фиг.34 в аксонометрии показано крепежное приспособление.

На фиг.35 в аксонометрии изображен стягивающий винт крепежного приспособления с фиг.34.

На фиг.36 в аксонометрии показано крепежное приспособление.

На фиг.37 в аксонометрии изображен стягивающий винт крепежного приспособления с фиг.36.

На фиг.38 в аксонометрии показано крепежное приспособление.

На фиг.39 крепежное приспособление с фиг.38 показано с пространственным разделением компонентов.

На фиг.40 в аксонометрии показано крепежное приспособление.

На фиг.41 крепежное приспособление с фиг.40 показано с пространственным разделением компонентов.

На фиг.42 в аксонометрии изображена прижимная пластина, которая содержит крепежное приспособление.

На фиг.43 в аксонометрии показана околосуставная пластина, которая содержит крепежное приспособление.

На фиг.44 в аксонометрии показано устройство, используемое для восстановления плечевой кости в плечевом суставе.

На фиг.45 в аксонометрии показана латеральная сторона интрамедуллярного гвоздя.

На фиг.46 в аксонометрии показана медиальная сторона интрамедуллярного гвоздя.

На фиг.47 показан интрамедуллярный гвоздь с фиг.45 в разрезе по линии 47-47.

На фиг.48 на виде сверху показана латеральная сторона интрамедуллярного гвоздя.

На фиг.49 интрамедуллярный гвоздь с фиг.48 показан на виде сбоку под углом.

На фиг.50 показан вид с проксимального торца интрамедуллярного гвоздя, изображенного на фиг.47.

На фиг.51 интрамедуллярный гвоздь показан в разрезе по линиям А-А с фиг.48 в плоскости M-L с фиг.50.

На фиг.52 интрамедуллярный гвоздь показан в разрезе вдоль плоскости АР с фиг.50.

На фиг.53 интрамедуллярный гвоздь с фиг.47 показан на виде сбоку под углом, перпендикулярным к плоскости АР с фиг.50.

На фиг.54 на виде сверху показана латеральная сторона дистального конца интрамедуллярного гвоздя, ограниченная линиями М-М с фиг.53.

На фиг.55 интрамедуллярный гвоздь показан в разрезе по линиям О-О с фиг.54.

На фиг.56 интрамедуллярный гвоздь показан в разрезе по линиям Р-Р с фиг.54.

На фиг.57 интрамедуллярный гвоздь показан в разрезе по линиям S-S с фиг.54.

На фиг.58 интрамедуллярный гвоздь с фиг.47-57 показан на виде сбоку под углом, перпендикулярным к плоскости АР с фиг.50, причем проиллюстрированный интрамедуллярный гвоздь содержит изгибы.

На фиг.59 на виде с торца показан интрамедуллярный гвоздь с фиг.58.

На фиг.60 на виде сверху показана латеральная сторона гвоздя, изображенного на фиг.58.

Осуществление изобретения

Способы, устройства и системы, раскрытые в предпочтительных вариантах настоящего изобретения, обеспечивают усовершенствованный метод лечения переломов бедренной кости. На фиг.1-6 в различных видах показан интрамедуллярный гвоздь 100 согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения. Интрамедуллярный гвоздь 100 имеет продольный канал 130 на всем своем протяжении, который облегчает установки гвоздя в кость. Интрамедуллярный гвоздь 100 содержит проксимальный отдел 102, промежуточный отдел 104 и дистальный отдел 106.

Проксимальному отделу 102, конструкция которого представлена на фиг.1-6, предпочтительно придают анатомическую форму, наиболее точно соответствующую обычному кортикальному слою кости. Один из вариантов такой формы показан в сечении проксимального отдела 102 на фиг.6. Поперечное сечение проксимального отдела 102, показанное на фиг.6, является, по существу, некруглым и характеризует по меньшей мере некоторые участки длины интрамедуллярного гвоздя 100. В разрезе на фиг.6 видно, что латеральная сторона или поверхность 108 больше, чем медиальная сторона или поверхность 109. Латеральная сторона 108 и медиальная сторона 109 соединены первой стороной 110 и второй стороной 116. На пересечении первой стороны 110 с латеральной стороной 108 предусмотрен первый закругленный уголок 112, а на пересечении второй стороны 116 с латеральной стороной 108 предусмотрен второй закругленный уголок 114. Первая сторона 110, вторая сторона 116 и латеральная сторона 108 имеют приблизительно одинаковую длину. Первая сторона 110 и вторая сторона 116 расположены под острыми углами к латеральной стороне 108, так что медиальная сторона 109 оказывается меньше латеральной стороны 108. За счет того, что латеральная сторона 108 оказывается шире медиальной стороны 109, повышается устойчивость интрамедуллярного гвоздя 100 к вращению, а также повышается сопротивление изгибу и перекосу.

Как показано на фиг.6, медиальная сторона 109 может быть скругленной. Как видно из фиг.4, скругленная медиальная сторона 109 выступает за пределы промежуточного отдела 104 и достигает проксимального конца интрамедуллярного гвоздя 100. Выступ медиальной стороны 109, соответствующий отростку бедренной кости, повышает равномерность распределения нагрузки между костью и интрамедуллярным гвоздем 100.

Кроме того, общая геометрия поперечного сечения проксимального отдела 102 уменьшает пиковые нагрузки в данном отделе. В частности, типичной причиной поломки узла, состоящего из интрамедуллярного гвоздя и винтового элемента, является недостаточное сопротивление гвоздя нагружающим усилиям с латеральной стороны. Указанные нагружающие усилия создаются изгибающим моментом, возникающим при воздействии веса тела на винтовой элемент. Таким образом, для уменьшения нагрузок в проксимальном отделе гвоздя целесообразно использовать больше материала со стороны гвоздя, подвергающейся нагрузке, то есть с латеральной стороны, оптимизировать форму поперечного сечения для повышения прочности и жесткости в латеральной области или же применять обе эти меры. Конструкция, показанная на фиг.6, позволяет решить указанные задачи. Латеральная сторона 108 шире медиальной стороны 109, что позволяет, по крайней мере частично, достигать "эффекта полок" (эффект упрочнения, как в двутавровых балках). Нагрузка на единицу площади, создаваемая на латеральной стороне 108, меньше, чем это было бы при меньшей площади поперечного сечения с латеральной стороны, например, такой как площадь поперечного сечения с медиальной стороны 109.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения, показанного на фиг.1В и 1C, предлагается конструкция, использующая тот же принцип: интрамедуллярный гвоздь 1100, имеющий, по существу, круглое поперечное сечение, снабжен вырезом 1128, по существу, круглой формы, который располагается не концентрично относительно периметра поперечного сечения. В конструкции, показанной на этих двух чертежах, вырез 1128 смещен к медиальной стороне 1109, так что для принятия нагрузки с латеральной стороны 1108 предусмотрено большее количество материала, что позволяет снизить напряжение. Аналогичным образом любое поперечное сечение, в котором с латеральной стороны предусмотрено больше материала, будет подвергаться с этой стороны гвоздя более низким нагрузкам на единицу площади.

Независимо от того, какой способ будет использован, то есть будет ли материал или масса добавляться к некоторым участкам латеральных частей поперечного сечения проксимального отдела 102, или материал будет добавляться и удаляться на некоторых частях поперечного сечения для повышения прочности и жесткости латеральных частей, или же будут применены оба указанных способа, достигаемый эффект может рассматриваться как придание поперечному сечению момента инерции, ориентированного по крайней мере частично в направлении латеральной стороны или поверхности 108. В предпочтительном варианте изобретения момент инерции (обозначенный буквой М на фиг.6) может считаться направленным в латеральном направлении или по крайней мере частично к латеральной поверхности или стороне 108 от точки Р, являющейся срединной точкой отрезка прямой L, соединяющей точку пересечения 11 этой прямой с касательной Т1 к латеральной поверхности 108 и точку пересечения 12 этой линии с касательной Т2 к медиальной поверхности 109. Иными словами, эффект, по крайней мере в некоторых случаях, состоит в том, чтобы создать поперечное сечение, в котором момент инерции будет направлен по крайней мере частично в латеральном направлении от центра поперечного сечения. Предпочтительно, чтобы за центр была принята срединная точка между латеральным и медиальным краями поперечного сечения. В качестве альтернативного варианта, указанный центр может представлять собой центр масс поперечного сечения. Оценка радиуса инерции, который представляет собой характеристику момента инерции - функции от квадрата расстояния, постепенно нарастающей по мере удаления от центра массы, - демонстрирует более высокую прочность латеральных участков проксимального отдела 102 благодаря большей массе или более рационально расположенной по поперечному сечению массе. В некоторых конструкциях линия L расположена в одной плоскости с осью продольного канала 130 и, находясь также в плоскости поперечного сечения, определяется, таким образом, пересечением этих плоскостей. Как видно из фиг.1А, с одной стороны, и из фиг.1В и 1C, с другой стороны, и с учетом того, что на них приведены лишь две из огромного числа конструкций, обладающих такого рода дополнительной латеральной прочностью и жесткостью, поперечное сечение может быть асимметричным относительно по меньшей мере одной оси, но это не является обязательным. Кроме того, продольный канал 130 может располагаться так, чтобы его центральная ось проходила через геометрический центр поперечного сечения или же была смещена, чтобы усилить латеральную часть или для других целей.

В устройстве, показанном на фиг.1-6, первая сторона 110, вторая сторона 116 и латеральная сторона 108 имеют плоские участки. В качестве альтернативы, данные стороны могут быть криволинейными. В вариантах изобретения, показанных на фиг.1-6, медиальная сторона 109 скруглена, но для специалиста в данной области техники очевидно, что медиальная сторона может быть плоской или иметь один или более плоских участков.

Проксимальный отдел 102 имеет поперечный проксимальный вырез 118, через который в интрамедуллярный гвоздь 100 может вставляться винтовой элемент или крепежное приспособление 200 (различные варианты выполнения которого показаны на фиг.19-41). Согласно одному из вариантов изобретения поперечный проксимальный вырез 118, показанный на фиг.1-4, образован двумя перекрывающимися круглыми вырезами 120 и 122, причем диаметр проксимального круглого выреза 120 меньше диаметра дистального круглого выреза 122. Показанный на данных чертежах проксимальный круглый вырез 120 имеет заплечик 132, ограничивающий глубину вставки винтового элемента, как будет подробнее пояснено ниже. Также возможны и другие разнообразные вырезы, известные специалистам в данной области техники, которые обеспечивают введение различных винтовых элементов. Например, на фиг.33 представлен интрамедуллярный гвоздь с круглым вырезом. Вариант изобретения, показанный на фиг.33, описан подробнее ниже. На фиг.45-47 изображен еще один вариант изобретения, в котором предусмотрен вырез некруглой формы и который будет описан подробнее ниже.

Проксимальный отдел 102, изображенный на фиг.3, имеет проксимальный торцевой вырез 128. Проксимальный торцевой вырез 128 имеет резьбу, позволяющую ввести в него стопорный винт, который может быть использован для фиксации винтового элемента с предотвращением его вращательного и поступательного перемещения внутри поперечного проксимального выреза 118. Стопорный винт может также содержать механизмы для захвата компрессирующего винта 204 (фиг.19), а также для взаимодействия со стягивающим винтом 202 (фиг.19) с тем, чтобы ограничивать вращение или поступательное движение стягивающего винта 202.

Как показано на фиг.1-6, промежуточный отдел 104 сужается по направлению от проксимального отдела 102 к дистальному отделу 106. Сужение промежуточного отдела 104 создает натяг в костномозговом канале, препятствуя сдвигу. Сужающийся промежуточный отдел 104 не дает гвоздю 100 вдавливаться в костномозговой канал бедренной кости дальше, чем требуется.

В варианте выполнения интрамедуллярного гвоздя 100, показанном на фиг.1-6, поперечное сечение промежуточного отдела 104 является круглым, однако оно может иметь любую другую форму, известную специалистам в данной области. Поперечное сечение может иметь анатомическую форму, подобно поперечному сечению проксимального отдела 102, быть овальным или некруглым. В варианте изобретения, показанном на фиг.1-6, промежуточный отдел 104 содержит дистальный поперечный вырез 124. Через дистальный вырез 124 в интрамедуллярный гвоздь 100 можно вставить дистальный блокирующий винт для блокировки положения интрамедуллярного гвоздя 100.

Дистальный отдел 106 интрамедуллярного гвоздя 100 имеет по существу цилиндрическую форму и обеспечивает уменьшение жесткости при изгибе. В варианте изобретения, показанном на фиг.1-5, через центр дистального отдела 106 проходит продольный паз 126, образующий две стороны 134, 136. Указанный паз уменьшает жесткость при изгибе дистального конца интрамедуллярного гвоздя 100 и, вместе с тем, снижает вероятность получения перипротезных переломов.

На фиг.1D показан интрамедуллярный гвоздь 100 согласно еще одному варианту осуществления изобретения. Указанный гвоздь имеет в своем проксимальном отделе некруглое поперечное сечение, симметричное относительно латерально-медальной оси (в данном случае предпочтительно, но не обязательно овальное поперечное сечение), причем в нем предусмотрен центрированный продольный канал (в данном случае, предпочтительно, но не обязательно круглый в поперечном сечении). Такой гвоздь обладает дополнительной устойчивостью к перекосу в костномозговом канале. При этом решается также задача переноса как можно большей массы к латеральному краю или поверхности проксимального поперечного сечения. Кроме того, в данном гвозде дополнительная масса переносится к медиальному краю или поверхности, что обеспечивает образование дополнительной структуры, которая действует как точка опоры, уменьшая усилие на крепежном приспособлении, которое в нагруженном состоянии создает напряжение растяжения на латеральном крае или поверхности.

На фиг.7-18 изображены интрамедуллярные гвозди 100 согласно другим вариантам осуществления изобретения. На фиг.7 и 13 показан интрамедуллярный гвоздь 100, не имеющий вдоль своей длины продольного канала.

На фиг.8 и 14 изображен интрамедуллярный гвоздь 100, имеющий в промежуточном 104 и дистальном 106 отделах пазы 140 для уменьшения жесткости. Указанные пазы не только уменьшают жесткость при изгибе дистального конца интрамедуллярного гвоздя 100, но и в некоторых случаях могут использоваться для помещения в них блокирующих винтов.

На фиг.9 и 15 изображен интрамедуллярный гвоздь 100, имеющий три продольных паза 138 в дистальном отделе 106 и, частично, в промежуточном отделе 104, формирующих конфигурацию в виде «клеверного листа». Такая конфигурация позволяет улучшить кровоток рядом с интрамедуллярным гвоздем 100, а также уменьшает жесткость при изгибе дистального конца гвоздя 100.

На фиг.10 и 16 изображен интрамедуллярный гвоздь 100, в котором дистальный отдел 106 и часть промежуточного отдела 104 имеют совокупность продольных канавок 146. Продольные канавки 146 снижают жесткость при изгибе дистального конца, создают сопротивление вращательным движениям и позволяют улучшить кровоток рядом с интрамедуллярным гвоздем 100.

На фиг.11 и 17 изображен интрамедуллярный гвоздь 100, в котором промежуточный отдел 104 и дистальный отдел 106 имеют ребра 144. Ребра 144 обеспечивают интрамедуллярному гвоздю 100 сопротивление вращательным движениям.

На фиг.12 и 18 изображен интрамедуллярный гвоздь 100, имеющий шипы 142, расположенные на дистальном отделе 106 и в части промежуточного отдела 104. Шипы 142 обеспечивают интрамедуллярному гвоздю 100 сопротивление вращательным движениям.

Предлагаемые интрамедуллярные гвозди можно имплантировать в тело пациента, используя любую подходящую методику. В общем случае костномозговой канал кости подготавливают подходящим инструментом, создавая полость для помещения в нее гвоздя. Некоторые участки полости могут быть выполнены таким образом, что их размер на 1 миллиметр превышает периметр гвоздя, благодаря этому образуется достаточное пространство для кровотока после введения гвоздя. Опционально, в подготовленный костномозговой канал может быть вставлен жесткий направитель или проволочный проводник. После этого вставляют гвоздь и устанавливают его в заданном положении. Если используется канюлированный гвоздь, он может быть вставлен по проволочному направителю. В том, что гвоздь занял нужное положение, можно убедиться с помощью усиления изображения.

На фиг.19 показан один из возможных вариантов исполнения инструмента 300 для подготовки костномозгового канала. Инструмент содержит сверло 302 для рассверливания канала, а также долото 304. В процессе работы сверло 302 расширяет костномозговой канал бедренной кости, а долото 304 уда