2006АрхиповСВ

 

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

Полный эндопротез тазобедренного сустава

Заявка на патент RU2006145748A
Изобретатель
Сергей Васильевич Архипов
2006-12-21 Заявление подал С.В. Архипов
2008-06-27 Публикация RU2006145748A

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Полный эндопротез тазобедренного сустава, содержащий вертлужный компонент, имеющий выступы на наружной поверхности, шарнирно соединенный со сферической головкой бедренного компонента, выполненного в виде фасонного стержня, снабженного ножкой и шейкой, отличающийся тем, что верхняя часть бедренного компонента содержит опорную площадку и продольный канал с резьбой, в котором установлен винт, ножка содержит сквозные поперечные отверстия, отдельные из которых имеют резьбу под винты, соединяющие ножку с накостными пластинами, а сферическая головка снабжена сквозным отверстием, с установленной в нем подвижной втулкой, продольная ось отверстия которой, совпадает с продольной осью сквозного косопоперечного канала, проходящего через шейку и ножку, пересекающегося внутри нее с продольным каналом, а вертлужный компонент выполнен в виде сферической чаши, с отверстиями под винты, в которой установлен вкладыш, в виде сегмента сферической оболочки в котором, установлена сферическая головка, края вертлужного компонента имеют бортик с фасонными выступами, имеющие сквозные отверстия с резьбой под винты, а в дне вертлужного компонента выполнено сквозное отверстие, в котором установлена втулка, через которую проходит гибкий элемент, один конец которого прикреплен к тазовой кости, а другой конец, проведенный через втулку сферической головки и сквозной косопоперечный канал ножки, закреплен винтом, установленным в продольном канале, кроме этого фасонные выступы бортика вертлужного компонента и бедренный компонент соединены гибкими элементами, а бедренный компонент и тазовая кость соединены гибкими упругоэластичными элементами.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

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

Известен искусственный тазобедренный сустав, содержащий шарнирно соединенные протез вертлужной впадины и протез проксимального конца бедренной кости, имеющий ножку для внутрикостного введения, головку и шейку, соединенные между собой посредством сопряженных конусных поверхностей [1].

Недостатком известного искусственного тазобедренного сустава является то, что закрепление его в сочленяющихся костях недостаточно надежно, кроме этого возможен вывих головки протеза из протеза вертлужной впадины, а также то, что биомеханика данного искусственного сустава не соответствует биомеханике нормального тазобедренного сустава ввиду отсутствия в нем элемента аналога связки головки бедренной кости.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому полному эндопротезу тазобедренного сустава, является эндопротез тазобедренного сустава, избранный автором за прототип, 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 [2].

Недостатком данного эндопротеза является то, что при износе головки приходится заменять весть эндопротез проксимального конца бедренной кости, а крепление частей эндопротеза в костной ткани недостаточно надежно, а так же то, что биомеханика данного эндопротеза тазобедренного сустава не соответствует биомеханике нормального тазобедренного сустава ввиду отсутствия в нем элементов аналогов связки головки бедренной кости и наружных связок, указанное обуславливает отсутствие полного восстановления нормальной ходьбы и функционирования смежных биокинематических цепей.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является увеличение надежности закрепления частей протеза в костях, уменьшение вероятности вывиха головки эндопротеза, уменьшение удельного давления частей эндопротеза на подлежащую костную ткань, исключение перегрузки верхних секторов поверхностей пары трения и их ускоренного износа, восстановление нормальной биомеханики тазобедренного сустава, снижение нагрузки на мышцы тазобедренного сустава.

Решение поставленной задачи достигается тем, что полный эндопротез тазобедренного сустава, содержащий вертлужный компонент, имеющий выступы на наружной поверхности, шарнирно соединенный со сферической головкой бедренного компонента, выполненного в виде фасонного стержня, снабженного ножкой и шейкой, а верхняя часть бедренного компонента содержит опорную площадку и продольный канал с резьбой, в котором установлен винт, ножка содержит сквозные поперечные отверстия, отдельные из которых имеют резьбу под винты, соединяющие ножку с накостными пластинами, а сферическая головка снабжена сквозным отверстием, с установленной в нем подвижной втулкой, продольная ось отверстия которой, совпадает с продольной осью сквозного косопоперечного канала, проходящего через шейку и ножку, пересекающегося внутри нее с продольным каналом, а вертлужный компонент выполнен в виде сферической чаши, с отверстиями под винты, в которой установлен вкладыш, в виде сегмента сферической оболочки в котором, установлена сферическая головка, края вертлужного компонента имеют бортик с фасонными выступами, имеющие сквозные отверстия с резьбой под винты, а в дне вертлужного компонента выполнено сквозное отверстие, в котором установлена втулка, через которую проходит гибкий элемент, один конец которого, прикреплен к тазовой кости, а другой конец, проведенный через втулку сферической головки и сквозной косопоперечный канал ножки, и закреплен винтом, установленным в продольном канале, кроме этого фасонные выступы бортика вертлужного компонента и бедренный компонент соединены гибкими элементами, а бедренный компонент и тазовая кость соединены гибкими упруго-эластичными элементами.

Увеличение надежности закрепления вертлужного компонента эндопротеза в костях и уменьшение его удельного давления на кость, достигается наличием в нем, бортика вертлужного компонента, фасонных выступов и винтов, ввинчивающихся в тазовую кость.

Увеличение надежности закрепления бедренного компонента эндопротеза в кости и уменьшение его удельного давления на кость, достигается наличием в нем опорной площадки, винтов и пластин, дополнительно соединяющих его с бедренной костью и препятствующих смещению.

Уменьшение вероятности вывиха головки эндопротеза достигается соединением посредством гибких элементов бедренного и вертлужного компонентов эндопротеза.

Восстановление нормальной биомеханики тазобедренного сустава и смежных биокинематических цепей, исключение перегрузки верхних секторов поверхностей пары трения шарнира и раннего их износа, обеспечивается наличием в конструкции аналогов наружного и внутреннего связочного аппарата, а снижение нагрузки на мышцы достигается присутствием в конструкции гибких упруго-эластичных элементов, соединяющих бедренный компонент и тазовую кость.

Бедренный компонент предлагаемого полного эндопротеза тазобедренного сустава может быть использован для целей однополюсного эндопротезирования при неизмененной вертлужной впадине. Кроме этого, дополнительное закрепление компонентов эндопротеза возможно с использованием костного цемента.

Устройство предлагаемого полного эндопротеза тазобедренного сустава иллюстрируется представленными чертежами:

Фиг. 1 – общих вид полного эндопротеза тазобедренного сустава в сборе;

Фиг. 2 – вид полного эндопротеза тазобедренного сустава, закрепленного в костях (схематично).

Предлагаемый полный эндопротез тазобедренного сустава, состоит из бедренного компонента 1, выполненного в виде фасонного металлического стержня, состоящего из ножки 2, и шейки 3, с конусом 4, на конце, сопрягаемым с конусовидным каналом 5, в сферической головке 6, выполненной, например, из металла, верхняя часть бедренного компонента 1, содержит опорную площадку 7, и продольный канал с резьбой 8, в котором установлен винт 9, ножка 2, бедренного компонента 1, содержит сквозные поперечные отверстия 10, отдельные из которых имеют резьбу, под винты 11, соединяющие ножку 1, с наружными металлическими пластинами 12, число которых может быть одна или более, сферическая головка 6, имеет сквозное отверстие 13, с установленной в нем втулкой 14, имеющей возможность свободного вращения, продольная ось отверстия 15, втулки 14, совпадает с продольной осью сквозного косопоперечного канала 16, проходящего через шейку 3, и ножку 2, бедренного компонента 1, который пересекается внутри ножки 2, с продольным каналом 8, а вертлужный компонент 17, выполнен в виде сферической чаши, на наружной структурированной, например, за счет напыления, поверхности 18, имеются выступы 19, а внутри вертлужного компонента 17, установлен и может быть закреплен, например, пружинистой шайбой, вкладыш 20, выполненный, например, из полимера, и представляющий собой часть сферической оболочки, высеченной двумя плоскостями, в которой, установлена сферическая головка 6, а периферический край вертлужного компонента 17, имеет бортик 21, с фасонными выступами 22, числом один или более, имеющих сквозные отверстия 23, с резьбой, под винты 24, а в стенках вертлужного компонента 17, имеются отверстия 25, через которые в кости таза, могут быть ввинчены винты 26 , а в дне 27, вертлужного компонента 17, выполнено сквозное отверстие 28, в котором установлена, например, ввинчена, втулка 29, длина которой, больше толщины дна 27, вертлужного компонента 17, и входящая в костное вещество дна вертлужной впадины тазовой кости, через втулку 29, проходит гибкий элемент 30, аналог связки головки бедренной кости, выполненный, например, из капрона, один конец которого, соединен с элементом крепления 31, например анкером из металла с памятью формы, а другой конец 32, проведенный через втулку 14, сферической головки 6, косопоперечный канал 16, в шейке 3, и ножке 2, и закреплен винтом 9, установленным в продольном канале 8, верхней части бедренного компонента 1, а с фасонными выступами 22, бортика 21, вертлужного компонента 17, соединены, винтами 24, ввинченными в том числе и в кости таза, концы 33, гибких элементов 34, число которых может быть один или более, имитирующих наружные связки тазобедренного сустава, и выполненные, например, из капрона, другие концы 35, гибких элементов 34, соединены, например, винтами 36, с ножкой 2, бедренного компонента 1, кроме этого с бедренным компонентом 1, соединяются, например, посредством винтов 37, концы 38, одного или более гибких упруго-эластичных элементов 39, выполненных например из биоинертной резины, а другие концы 40, которых соединяется с тазовой костью, посредством элементов крепления, например, винтов 41.

Предлагаемый полный эндопротез тазобедренного сустава устанавливается следующим образом: после доступа к патологически измененному тазобедренному суставу, удалению головки бедренной кости и обработки вертлужной впадины таза в нее, вставляется, и может быть дополнительно закреплен костным цементом, вертлужный компонент 17, так чтобы бортик 21, и фасонные выступы 22, соприкоснулись с тазовой костью, после этого через отверстия 23, в фасонных выступах 22, выполняются отверстия в подлежащей тазовой кости, а так же выполняется сквозное отверстие в дне вертлужной впадины таза, через отверстие 28, в дне 27, вертлужного компонента 17, в котором устанавливается, например, ввинчивается втулка 29, входящая в том числе и в дно вертлужной впадины таза, затем в вертлужный компонент 17, вставляется, и закрепляется, например пружинистой шайбой, полимерный вкладыш 20, после этого в бедренной кости выполняется продольный канал, в который внедряется, ножка 2, бедренного компонента 1, который может быть дополнительно закреплен костным цементом, введенным в костный канал ранее, а через косопоперечный канал 16, в направлении от шейки 3, к ножке 2, бедренного компонента 1, выполняется сквозное отверстие в наружной стенке бедренной кости, затем на коническую часть 4, шейки 3, бедренного компонента 1, насаживается головка 6, а бедренный компонент 1, дополнительно закрепляется накостными пластинами 12, и винтами 11, введенными в его поперечные отверстия 10, через специально выполненные отверстия в бедренной кости, после этого, в отверстие втулки 29, вертлужного компонента 17, вводится конец гибкого упругого элемента 30, с элементом крепления 31, который выводится внутри таза и закрепляется на внутренней поверхности тазовой кости, после этого свободный конец 32, гибкого элемента 30, проводится через сквозное отверстие 15, втулки 14, сферической головки 6, и косопоперечный канал 16, бедренного компонента 1, и выводится из бедренной кости с наружной стороны, далее сферическая головка 6, вставляется во вкладыш 20, вертлужного компонента 17, гибкий элемент 30, натягивается и закрепляется винтом 9, введенным в продольный канал 8, бедренного компонента 1, избыток гибкого элемента 30, отсекается, а к бедренному компоненту 1, например винтами 36, прикрепляются концы 35, гибких элементов 34, в необходимом количестве, имитирующих наружные связки, другие концы 33, которых, прикрепляются винтами 24, к фасонным выступам 22, вертлужного компонента 17, при этом одновременно винты 24, имеющие достаточную длину, вводятся в тазовую кость, что увеличивает надежность закрепления вертлужного компонента 17, после этого с бедренным компонентом 1, соединяются, например, посредством ввинченных в него, через специальные отверстия в кости, винтов 37, концы 38, необходимого количества гибких упруго-эластичных элементов 39, имитирующих, например, отводящую группу мышц тазобедренного сустава, далее, через мягкие ткани проводятся свободные концы 40, гибких упруго-эластичных элементов 39, которые прикрепляются к тазовой кости, например винтами 41, в заключение проверяются возможные движения в тазобедренном суставе, взаимодействие аналогов связок и мышц, после чего операционная рана зашивается. 

Литература

1. Авторское свидетельство СССР № 4182504/28-24, МКИ А 61 F 2/32.

2. Авторское свидетельство СССР № 102679, МКИ А 61 F 17/18.

Цитирование:

Архипов СВ. Полный эндопротез тазобедренного сустава. Заявка на изобретение №2006145748 (049983) от 21.12.2006. [patents.google]

Ключевые слова:

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

СОДЕРЖАНИЕ РЕСУРСА

 Фиксаторы и эндопротезы