1996(a)АрхиповСВ

 

Публикация описывает конструкцию тотального эндопротеза тазобедренного сустава с аналогом ligamentum capitis femoris (LCF). 

Тотальный протез тазобедренного сустава

Заявка на патент RU96110296A
Изобретатель
Сергей Васильевич Архипов
1996-05-23 Заявление подал С.В. Архипов
1998-09-27 Публикация RU96110296A

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Тотальный протез тазобедренного сустава, содержащий бедренный компонент, закрепляемый в бедренной кости, соединенный с имеющей втулку шарнирной головкой, установленной в полости гнезда шарнира, закрытого гибкой, герметичной, снабженной циркулярным расширением манжетой, заполненной биоинертной антифрикционной средой, имеющей антисептические свойства, а гнездо шарнира установлено в полости вертлужного компонента, закрепленного в вертлужной впадине таза и снабженного наружной резьбой и опорным фасонным бортиком, отличающийся тем, что полость гнезда шарнира имеет фасонную выточку, а шарнирная головка, установленная в полости гнезда шарнира, закреплена упруго-эластичным кольцом и имеет возможность вращения и продольного перемещения, а к шарнирной головке прикреплен гибкий элемент, свободный конец которого выведен из полости гнезда шарнира и соединен с кольцом выполненным из металла с памятью формы, соединенным с вертлужным компонентом и закрепляющим в его полости гнездо шарнира и вертлужный компонент в кости, причем кольцо имеет элементы крепления в виде фигурных выступов и фасонных пластин число которых может быть одна и более.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к медицине, а точнее к ортопедии и может быть использовано для замены разрушенного или патологически измененного тазобедренного сустава.

Известен эндопротез тазобедренного сустава, содержащий эндопротез вертлужной впадины, выполненный в виде полусферической чашки и съемного полимерного колпачка, в котором установлена и закреплена запорным фланцем, головка эндопротеза проксимального конца бедренной кости, выполненного в виде стержня, представляющего единое целое с головкой [1].

Недостатком известного эндопротеза является то, что при износе головки приходится заменять весь эндопротез проксимального конца бедренной кости, кроме этого отсутствует демпфирование шарнирного соединения, что увеличивает вероятность расшатывания компонентов эндопротеза при знакопеременных нагрузках, возникающих во время ходьбы, а шарнирное соединение не отграничено от окружающих тканей, что приводит к попаданию в них продуктов износа пары трения и создает предпосылки к развитию воспаления, а трение в шарнире эндопротеза по своему характеру «сухое» и достаточно велико, что приводит не только к более раннему износу пары трения, но и к расшатыванию компонентов эндопротеза, причинами чего также является недостаточно надежное закрепление вертлужного компонента и то, что биомеханика протезированного тазобедренного сустава не соответствует биомеханике нормального тазобедренного сустава.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому протезу, является эндопротез тазобедренного сустава, содержащий эндопротез вертлужной впадины в виде чашки со сферической полость и эндопротез бедренной кости в виде внутрикостного стержня с шейкой и съемной головкой, а также полимерной манжетой, один край которой закреплен на торце головки, которая расположена в полимерном колпачке, выполненным заодно целое с манжетой, а в полости манжеты имеется смазывающая жидкость [2].

Недостатком данного эндопротеза является то, что крепление вертлужного компонента в костной ткани недостаточно надежно, а отсутствие демпфирования узда подвижности может привести к более раннему износу пары трения и расшатыванию эндопротеза при ходьбе, кроме этого при спонтанной разгерметизации манжеты, излившаяся в окружающие ткани смазывающая жидкость может привести к воспалению или иному неблагоприятному явлению, а площадь контакта вертлужного компонента с костью незначительна, что обуславливает высокое удельное давление компонента на подлежащую кость, и может привести к ее некрозу, кроме этого закрепление эндопротеза вертлужной впадины осуществляется забиванием в кость фигурных шипов, что приводит к ушибу кости и нарушению ее кровоснабжения, а протезирование тазобедренного сустава этой конструкцией не позволяет воспроизвести биомеханику нормального тазобедренного сустава, что приводит к преждевременному расшатыванию компонентов эндопротеза закрепленных в костях.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является увеличение надежности крепления в костях вертлужного компонента, снижение трения в шарнире, изоляция шарнира от окружающих тканей, демпфирование узла подвижности, выведение из узла подвижности продуктов износа пары трения и их осаждение, профилактика возможного нагноения тканей в области протеза, снижение удельного давления вертлужного компонента на подлежащую кость, увеличение надежности соединения частей протеза между собой, снижение травматичности операции, создание условий для более полноценного восстановления биомеханики протезированного сустава.

Решение поставленной задачи достигается тем, что тотальный протез тазобедренного сустава, содержащий бедренный компонент, закрепляемый в бедренной кости, соединенный с имеющей втулку шарнирной головкой, установленной в полости гнезда шарнира, закрытого гибкой, герметичной, снабженной циркулярным расширением манжетой, заполненной биоинертной антифрикционной средой, имеющей антисептические свойства, а гнездо шарнира установлено в полости вертлужного компонента, закрепленного в вертлужной впадине таза и снабженного наружной резьбой и опорным фасонным бортиком, причем полость гнезда шарнира имеет фасонную выточку, а шарнирная головка, установленная в полости гнезда шарнира, закреплена упруго-эластичным кольцом и имеет возможность вращения и продольного перемещения, а к шарнирной головке прикреплен гибкий элемент, свободный конец которого выведен из полости гнезда шарнира и соединен с кольцом выполненным из металла с памятью формы, соединенным с вертлужным компонентом и закрепляющим в его полости гнездо шарнира и вертлужный компонент в кости, причем кольцо имеет элементы крепления в виде фигурных выступов и фасонных пластин число которых может быть одна и более.

Увеличение надежности крепления вертлужного компонента достигается наличием у него наружной резьбы, а также кольца из металла с памятью формы снабженного элементами крепления и соединенного с вертлужным компонентом.

Снижение трения в шарнире достигается наличием в нем антифрикционной среды, которая обеспечивает жидкостный характер трения.

Демпфирование узла подвижности достигается наличием в нем антифрикционной среды и возможности головки продольно перемещаться в полости гнезда шарнира, что обеспечивает жидкостное демпфирование головки при ее движении «внутрь», а при движении «кнаружи» головка амортизируется, контактируя с упруго-эластичным кольцом закрепляющими ее в полости гнезда шарнира.

Изоляция шарнира от окружающих тканей достигается наличием гибкой, герметичной манжеты, а выведение из узла подвижности продуктов износа обеспечивается продольными перемещениями головки, по выточки полости гнезда шарнира, среда, содержащая продукты износа будет оттекать в полость манжеты, где в циркулярном расширении последней будет происходить процесс «самоочищения» антифрикционной среды, снизятся ее абразивные свойства, увеличится срок службы шарнира и снизится трение в нем.

Профилактика возможного нагноения достигается тем, что антифрикционная среда, содержащаяся в полости манжеты, биоинертна и обладает антисептическими свойствами, что будет препятствовать развитию инфекции как в манжете, та и в окружающих тканях при попадании в них антифрикционной среды.

Снижение удельного давления вертлужного компонента на подлежащую кость, достигается наличием опорного фасонного бортика и кольца из металла с памятью формы, соединенного с вертлужным компонентом, перераспределяющим нагрузку с вертлужного компонента на окружающие его поверхности костей таза.

Увеличение надежности соединения частей протез между собой достигается закреплением головки шарнира в гнезде шарнира упруго-эластичным кольцом, а закрепление гнезда шарнира в полости вертлужного компонента кольцом из металла с памятью формы.

Восстановление нормально биомеханики тазобедренного сустава достигается тем, что к шарнирной головке прикреплен гибкий элемент, свободный конец которого выведен из полости гнезда шарнира и соединенного с кольцом из металла с памятью формы, что обеспечит идентичность движений в шарнире протеза характеру движений в нормально тазобедренном суставе, что будет также способствовать более длительному функционированию протеза в организме человека и исключит возможность вывиха шарнирной головки из гнезда шарнира.

Устройство предлагаемого протеза тазобедренного сустава иллюстрируется предлагаемыми чертежами:

Фиг. 1 общий вид эндопротеза с искусственными связками и снятой съемной головкой;

Фиг. 2 вид съемной головки в сечении по А-А;

Фиг. 3 общий вид элемента крепления связок в нерабочем состоянии;

Фиг. 4 общий вид элемента крепления связок в рабочем состоянии.

Предлагаемый тотальные протез тазобедренного сустава, состоит из бедренного компонента 1, и вертлужного компонента 2, выполненных, например, из металлического сплава. Вертлужный компонент 2, имеет вид, например, полусферы и снабжен полостью 3, наружной резьбой 4, и опорным фасонным бортиком 5, со сквозным отверстием 6, имеющим резьбу под винты 7, а также кольцо 8, выполненное из металла с памятью формы и снабженное элементами крепления в виде фигурных выступов9, наружных фигурных выступов 10, и элементами в виде фасонных пластин 11, число которых может быть одна и более, кроме этого кольцо 8, имеет отверстия 12. В полости 3, установлено, выполненное, например, из полимера, гнездо 13, шарнира 14, в полости 15, которого закреплено, упруго-эластичным кольцом 16, выполненным, например, из полимера, сферическая шарнирная головка 17, снабженная втулкой 18, с глухим коническим отверстием 19, а с наружной поверхностью втулки 18, и краем гнезда 13, соединена гибкая, герметичная манжета 20, выполненная, например, из лавсана и имеющая циркулярное расширение 21, и заполненная биоинертной антифрикционной средой 22, например, вазелиновым маслом в которое, для придания антисептических свойств добавлены антибиотики. Головка 17, с возможностью вращения и продольного перемещения установлена в полости 15, имеющей фасонную выточку 23, в которой расположен гибкий элемент 24, выполненный, например, из лавсана, одним своим концом соединенный с вершиной головки 17, а другим с кольцом 8, будучи пропущен наружу, например, через отверстие в манжете.

Предложенный тотальный протез тазобедренного сустава, устанавливается следующим образом, после артротомии тазобедренного сустава и обработки сочленяющихся костей, в вертлужную впадину таза ввинчивается вертлужный компонент 2, затем в его полость 3, вставляется гнездо 13, собранного и герметически закрытого манжетой 20, шарнира 14, после чего кольцо8, охлаждается и переводится в нерабочее состояние см. фиг.3, и прикрепляется винтами 7, к бортику 5, вертлужного компонента 2, а нижняя часть одного из элементов крепления в виде фасонной пластины 11, устанавливается в запирательном отверстии таза, затем к кольцу 8, прикрепляется, например, привязывается, свободный конец гибкого элемента 24, благодаря контактному нагреву от окружающих тканей кольцо 8, перейдет в рабочее состояние см. фиг. 1 и 2, при этом внутренние выступы 9, изогнувшись закрепят гнездо 13, шарнира 14, в полости 3, а наружные выступы 10, изогнувшись внедрятся в кости таза дополнительно закрепив вертлужный компонент 2, кроме этого при переходе в рабочее состояние элемента крепления в виде фасонной пластины 11, нижняя ее часть пройдя через запирательное отверстие таза обеспечит зацеп за внутреннюю поверхность таза. После закрепления в бедренной кости бедренного компонента 1, последний, например, посредством сопрягаемых конусных поверхностей, соединяется с втулкой 18, шарнирной головки 17, шарнира 14, удостоверившись в правильной установке протеза, операционная рана зашивается. 

Литература

1. Авторское свидетельство СССР № 1026789, МКИ А 61 F 17/18.

2. Авторское свидетельство СССР № 1533684, МКИ А 61 F 2/32.

Цитирование:

Архипов СВ. Тотальный протез тазобедренного сустава. Заявка на изобретение №96110296 (016120) от 23.05.1996. [patents.google]

Ключевые слова:

связка головки бедра, круглая связка, эндопротез, тотальный, ligamentum capitis femoris, ligamentum teres

СОДЕРЖАНИЕ РЕСУРСА

 Фиксаторы и эндопротезы