Наш перевод патента на изобретение: McCandliss R. Coaxial ligamented hip prosthesis. US5702474A (Коаксиальный связочный эндопротез тазобедренного сустава, 1997). Оригинал на английском языке доступен по ссылке: 1997McCandlissR.
US2765787A
Соединенные Штаты
Изобретатель: Роберт МакКэндлис
Текущий правопреемник: физическое лицо
Приложения по всему
миру 1996 US
Заявка US08/589,644 события:
1996-01-22 Заявка
подана физическим лицом
1996-01-22 Приоритет
US08/589,644
1997-12-30 Заявка
удовлетворена
1997-12-30
Публикация US5702474A
2016-01-22 Ожидаемое
истечение срока
Статус Истек – Связанно
с оплатой
Коаксиальный связочный эндопротез тазобедренного сустава
Роберт МакКэндлис
Аннотация
В настоящем
документе раскрыт протез тазобедренного сустава, предназначенный для установки
в гнездо таза скелета и имеющий сменное гнездо, включающее металлическое полусферическое
основание вертлужной впадины с пластиковым вкладышем вертлужной впадины для
подвижного удержания сферической головки против вкладыша с помощью стержня
связки. Стержень проходит через головку стержня, имплантированного в бедренную
кость, и заканчивается пластиной анкера связки, установленной в основании
вертлужной впадины через ушко и соединение штифтом. На головке стержня в
резьбовом соединении со стержнем находится натяжная гайка. Конический вырез в
сферической головке позволяет перемещать шарик с вершиной конуса в центре
сферической головки при регулируемом натяжении стержня. Система компенсации
износа включена путем включения открытого прохода в основании, который
сообщается с блистером во вкладыше для размещения введения цемента для
компенсации износа. Чехол из сетчатого материала охватывает части основания,
вкладыша и шарика.
Описание
ПРЕДЫСТОРИЯ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
1.
Область изобретения
Настоящее
изобретение относится к области протезирования тазобедренного сустава, а более
конкретно к новому заменяющему соединению между бедренной костью скелета и
гнездом таза, которое обеспечивает значительную степень артикуляции и включает
в себя сдерживание частиц износа, а также систему компенсации износа.
2.
Краткое описание предшествующего уровня техники
В
прошлом устройства и системы для замены тазобедренного сустава использовались
для того, чтобы человек мог иметь нормальную подвижность в отношении движения
ног. Проблемы и трудности возникали при использовании обычных устройств для
замены тазобедренного сустава, которые в значительной степени связаны с тем,
что такие устройства обеспечивают ограниченное вращательное движение и
устойчивость. Например, обычный протез тазобедренного сустава не позволит
человеку сидеть, скрестив ноги, с комфортом или даже вообще без смещения
протеза и повторного проведения операции. Кроме того, не предусмотрено никаких
положений для последующей операции, которая может потребоваться из-за
чрезмерного износа составных частей. Обычно последующая операция требует полной
замены протеза. Кроме того, обычный протез тазобедренного сустава не допускает
отклонения обломков или частиц компонентов, которые откалываются от соседних
компонентов при сочленении сустава.
Поэтому
давно существует необходимость в создании нового протеза тазобедренного
сустава, который будет легко выдерживать вращающую нагрузку и обеспечивать
вращательную устойчивость в широком угловом диапазоне. В такой протез следует
включить дополнительные средства, которые не только обеспечивают сбор частиц,
возникающих из-за износа, но и компенсируют условия износа между движущимися
частями.
КРАТКОЕ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Соответственно,
вышеуказанные проблемы и трудности избегаются настоящим изобретением, которое
обеспечивает новый протез тазобедренного сустава, имеющий шаровой шарнир,
приспособленный для размещения в гнезде таза, который включает полукруглое
основание с подкладкой, определяющей гнездо, в которое подвижно вставляется
шарик. Шарик закреплен на конце головки стержня на одном конце, в то время как
средство натяжения связки установлено на головке стержня и проходит через
шарик, заканчиваясь анкерным соединением с основанием. Противоположный конец стержня
связки включает длину квадратного поперечного сечения и резьбовую секцию,
зацепляющую резьбовую гайку, вращающуюся против головки стержня, чтобы
обеспечить соответствующую регулировку. Удлиненная часть стержня имплантируется
в стержень бедренной кости. Шарик включает коническую выемку с вершиной в
центре сферы, через которую проходит стержень связки, так что шарик может
вращаться на широкий угол сочленения внутри вкладыша основания без растягивания
стержня связки. Чехол с мелкой сеткой расположен вокруг открытой части шара для
сбора мусора и частиц, которые могут быть измельчены с составных частей во
время артикуляции сустава. Удерживающие средства используются для удержания
чехла на месте и для закрепления составных частей вместе.
Дополнительно
предусмотрены средства на основании для размещения цемента, который может быть
вдавлен в компенсационный пузырь внутри основания и вкладыша без необходимости
снятия чехла.
Поэтому
одной из основных задач настоящего изобретения является предоставление
регулируемого стержня связки в протезе тазобедренного сустава, который
обеспечивает положительное ограничение против смещения при использовании
реципиентом.
Другой
задачей настоящего изобретения является предоставление протеза тазобедренного
сустава, который может двигаться под экстремальными углами вращения вокруг оси
бедренной кости или в боковом направлении, связка имеет тенденцию
растягиваться, обеспечивая повышенное упругое сопротивление дальнейшему
перемещению.
Тем не
менее, еще одной целью настоящего изобретения является создание протеза
тазобедренного сустава, в котором длина связки остается неизменной во время
нормальных вращений шарового сустава в вертлужной впадине в боковой плоскости,
вокруг оси бедренной кости или в плоскости спереди назад из-за расположения
точки направляющей связки в центре сферического шара.
Другая
цель заключается во включении размещения связки для вращения вокруг
горизонтальной, боковой (Y-Y) оси путем кручения между точкой направляющей
связки и штифтом крепления связки.
Еще
одной целью настоящего изобретения является создание нового протеза
тазобедренного сустава, который позволяет производить последующую регулировку
или обновление посадки составной части путем обеспечения осевого прохода, через
который цемент может быть введен под местной анестезией.
Еще
одной целью настоящего изобретения является создание нового коаксиального
связочного протеза тазобедренного сустава, имеющего чехол для удержания частиц
износа, и который дополнительно включает систему компенсации износа,
посредством которой может быть выполнена последующая регулировка или
компенсация из-за износа составных частей.
КРАТКОЕ
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Особенности
настоящего изобретения, которые считаются новыми, подробно изложены в
прилагаемых пунктах формулы изобретения. Настоящее изобретение, как в отношении
его организации, так и способа работы, вместе с его дополнительными целями и
преимуществами, может быть лучше всего понято со ссылкой на следующее описание,
взятое в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых:
ФИГ. 1
представляет собой схематический вид скелетного таза и бедренной кости,
соединенных вместе новым протезом тазобедренного сустава настоящего
изобретения;
ФИГ. 2
представляет собой увеличенный поперечный разрез заменяющего соединения между
бедренной костью и гнездом таза, показанного на ФИГ. 1;
ФИГ. 3
представляет собой поперечный разрез соединения, показанного на ФИГ. 2, взятый
в направлении стрелок 3--3 на нем;
ФИГ. 4
представляет собой увеличенный фрагментарный поперечный разрез соединительного
винта, удерживающего фиксатор на основании, как показано кружками,
обозначенными цифрой 4 на ФИГ. 3;
РИС. 5
представляет собой увеличенный фрагментарный вид поперечного сечения
заклепочного соединения между фиксирующим кольцом и периферийным краем ботинка,
как показано цифрой 5 на РИС. 3;
РИС. 6
представляет собой увеличенный фрагментарный вид поперечного сечения, взятый в
направлении стрелок 6--6 РИС. 2, иллюстрирующий крепление стержня связки;
РИС. 7
представляет собой фрагментарный вид поперечного сечения средства компенсации
износа, используемого в настоящем изобретении для введения цемента в проход,
обведенный цифрой 7 на РИС. 3; и
РИС. 8
представляет собой фрагментарный вид поперечного сечения квадратного
поперечного сечения стержня связки, содержащегося внутри квадратного отверстия
в хвостовике протеза.
ОПИСАНИЕ
ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Ссылаясь
на ФИГ. 1, новый протез тазобедренного сустава настоящего изобретения
проиллюстрирован в общем направлении стрелки 10, а протез проиллюстрирован как
установленный в области гнезда тазовой кости 11, а область обозначена цифрой
12. Протез тазобедренного сустава соединяет область гнезда 12 с бедренной
костью 13. Большой вертел обозначен цифрой 14, а малый вертел обозначен цифрой
15. Головка бедренной кости 13 была удалена, чтобы разместить протез
тазобедренного сустава. Протез включает в себя неподвижный элемент в форме вала
16, который имплантирован в бедренную кость 13, которая поддерживает шар 17,
выступающий в полукруглое основание вертлужной впадины 18, которое закреплено
обычными средствами в области тазовой впадины 12. Часть шара 17 открыта от
основания 18 и жестко закреплена на хвостовике протеза 16. Открытая часть шара
17 закрыта закрытым сетчатым чехлом 20, так что частицы или мусор могут
собираться в чехле из-за износа между компонентами. Чехол 20 удерживается на
основании 18 вокруг его периферийного края с помощью фиксатора 21.
Ссылаясь
теперь подробно на ФИГ. 2, можно увидеть, что основание вертлужной впадины 18
состоит из металла и включает внутреннюю изогнутую поверхность, которая
облицована пластиковым вкладышем вертлужной впадины 22. Внешняя поверхность
шара 17 подвижно расположена относительно поверхности вкладыша 22, а шар 17
закреплен на конечном конце вала 16 посредством клиновой посадки с выступом 23,
вставленным в отверстие и заканчивающимся в середине шара. Крепление может быть
достигнуто с помощью использования клея или тому подобного. Видно, что башмак
20 закреплен на выступе 23 с помощью зажима 24, а к фиксатору 21 — с помощью
внешнего фиксатора 25. Краевая периферийная область башмака 20 расположена
между внутренним фиксатором 21 и внешним фиксатором 25, и для крепления башмака
к основанию 18 используется несколько крепежных элементов, например, винт 26.
Такой винт показан на ФИГ. 4. На этом РИСУНКЕ видно, что фиксатор 21
удерживается на месте и имеет разъемное крепление с основанием 18.
Ссылаясь
на ФИГ. 3, внешнее фиксаторное кольцо 25 удерживается на месте с помощью
заклепки 27, которая соединяет внешнее фиксаторное кольцо 25 с внутренним
фиксатором 26, а периферийная краевая граничная область башмака 20 удерживается
между противоположными поверхностями фиксаторов.
Ссылаясь
теперь подробно на ФИГ. 2, можно увидеть, что основание 18 имплантировано в
область гнезда 12 тазовой кости. Верхний конец стержня 16 заканчивается
усеченно-конической частью 23, которая запрессована в ответную полость в шаре
17. При желании можно также использовать клей. Кроме того, стержень связки 30
проходит через головку 23 стержня 16, один конец которого проходит через
конический вырез или углубление внутри сферического шара 17. Конический вырез
или углубление обозначены цифрой 31. Конец стержня связки 30 заканчивается
соединением 32, которое удерживается на анкерной пластине 33 с помощью ушка,
который проходит через отверстие в конце стержня 30. Такое соединение показано
на ФИГ. 6, где ушко обозначено цифрой 34. Коническое отверстие 35 во вкладыше
22 дополнительно обеспечивает прохождение стержня из головки 23 через
коническое углубление 31 и углубление 35. Противоположный конец стержня 30
заканчивается резьбовым соединением с гайкой натяжения связки 36, которая
установлена в гнезде 37 в головке 23. При вращении гайки 36 к стержню 30
прикладывается натяжение для затягивания или ослабления его соединения с
основанием 18 через анкерную пластину 33. Уплотнительное кольцо «O»
обеспечивает фрикционный замок и уплотнение, а кольцо обозначено цифрой 38.
Открытый конец гайки 36 может быть сконфигурирован с шестигранным отверстием 40
для того, чтобы вставить подходящий гаечный ключ для осуществления вращения
гайки внутри камеры 37.
На ФИГ.
2 также показано удержание одного краевого края башмака 20 на головке 23 с
помощью зажима или чего-то подобного 24. Противоположный край краевого участка
башмака захвачен между противоположными поверхностями внутреннего и внешнего
колец 21 и 25 соответственно. Предпочтительно, чтобы вертлужная впадина 18
состояла из металлического материала, а вертлужная впадина 22 состояла из
пластикового материала, например полиэтиленового. Плотно сплетенный башмак 20
состоит из дакроновой сетки. Система компенсации износа используется как часть
настоящего изобретения, которая позволяет вкладышу 22 или, по крайней мере, его
части расширяться для того, чтобы принять любую слабину или ослабление,
вызванное износом между поверхностями шара 17 и противоположной поверхностью
вкладыша 22. По мере износа частицы могут быть вытеснены из любого из двух
компонентов, и эти частицы захватываются чехлом 20. Для того, чтобы расширить
часть чехла для более тесного контакта с поверхностью шара, система компенсации
включает отверстие 42, как показано на ФИГ. 3, которое ведет к внутреннему
проходу 44 в основании 18, так что фитинг 45, как показано на ФИГ. 7, может
быть помещен в отверстие 43 для того, чтобы ввести цементный материал в проход
44. Фитинг 45 проходит через отверстие как во внутреннем, так и во внешнем
удерживающих кольцах 21 и 25, так что коническое и резьбовое сопло фитинга 45
может правильно входить в проход 44. Как показано на ФИГ. 2, проход 44
сообщается с щелевой камерой или блистером 46 в подкладке 22. Когда материал
вводится в камеру или блистер 46, происходит расширение между разделенными
компонентами подкладки 22, заставляя компонент подкладки, обозначенный цифрой
47, расширяться по отношению к поверхности шара 17.
На ФИГ.
3 можно увидеть, что отверстие 43 открыто через основание 18 и что винт 26
проходит через оба стопорных кольца. Заклепка 27, показанная на ФИГ. 5,
удерживает стопорные кольца в зажимном отношении с краевой краевой областью
внешней периферийной области ботинка 20.
Ввиду
вышеизложенного можно увидеть, что стержень связки 30 обеспечивает
положительное ограничение против смещения протеза бедра независимо от
ориентации, идет ли человек или находится в положении сидя со скрещенными
ногами. Связочный стержень 30 имеет тенденцию растягиваться или натягиваться,
чтобы обеспечить повышенное упругое сопротивление дальнейшему перемещению,
которое может вызвать смещение под экстремальными углами или вращение вокруг
оси бедренной кости или в боковом направлении.
Кроме
того, длина связки стержня остается неизменной при нормальном вращении шара 17
в вертлужной впадине в боковой плоскости вокруг оси бедренной кости или в
плоскости спереди назад из-за расположения направляющей точки связки в центре
сферического шара. Связочный стержень сопровождает вращение вокруг
горизонтальной боковой оси (Y-Y) путем кручения между направляющей точкой
связки и фиксирующим штифтом связки. Фиксирующая пластина фиксирующего штифта
связки предотвращает попадание фрагментов износа полиуретана в ткани за вертлужной
впадиной и возникновение воспаления.
Любая
регулировка натяжения или провисания связки достигается вращением гайки
натяжения связки и гаечного ключа типа Allen, вставленного в шестигранное
отверстие на открытом конце гайки.
Что
касается системы компенсации износа, щелевая камера Dr блистер в полиэтиленовом
вкладыше и связанный с ней проход потока через металлическое основание
обеспечивают введение цемента под давлением в камеру или блистер, заставляя
изношенную внутреннюю поверхность вкладыша радиально внутрь, чтобы устранить
чрезмерный зазор, вызванный износом, и, следовательно, восстановить сферическую
конфигурацию в верхней части полиэтиленового вкладыша.
Гибкий
чехол из дакрона, который может быть листом, который соткан, связан или связан
крючком, расположен между коническим стержнем протеза, поддерживающим сферу,
отмеченную как головка стержня 16, и металлическим ободом основания, где
структура служит для ограничения частиц износа полиэтилена или инородного тела,
которые находятся внутри сустава, а чехол предотвращает миграцию в окружающие
ткани и последующее воспаление.
Ожидается,
что последующий всплеск, связанный с компенсацией износа, потребуется через
10–20 лет после имплантации протеза, и это может быть достигнуто под местной
анестезией. Требуется только надрез для обеспечения доступа к резьбовому гнезду
в верхнем металлическом основании вертлужной впадины для введения цемента под
давлением через коническую гайку. Остальная часть протеза не нарушается, и
может потребоваться минимальная реабилитация после операции.
Изобретаемый
протез требует точного углового позиционирования узла вертлужной впадины в
гнезде тазовой машины, чтобы обеспечить коническое отверстие в сферическом шаре
для освобождения стержня связки при всех нормальных углах вращения вокруг всех
трех осей. Квадратная часть поперечного сечения стержня связки предотвращает
скручивание стержня связки во время ходьбы от ослабления гайки, удерживающей
стержень связки. Кроме того, он обеспечивает торсионное ограничение стержня
связки, пока хирург затягивает гайку.
Хотя
были показаны и описаны конкретные варианты осуществления настоящего
изобретения, специалистам в данной области будет очевидно, что изменения и
модификации могут быть сделаны без отступления от настоящего изобретения в его
более широких аспектах, и, следовательно, цель прилагаемых пунктов формулы
изобретения состоит в том, чтобы охватить все такие изменения и модификации,
которые попадают в истинный дух и объем настоящего изобретения.
Заявлено
следующее:
1.
Протез тазобедренного сустава для размещения между скелетной бедренной костью и
тазовой впадиной, включающий: металлическое полусферическое основание
вертлужной впадины; сферический шар; пластиковый вкладыш вертлужной впадины,
расположенный в указанной металлической полусферической вертлужной впадине для
подвижного удерживания указанного сферического шара; удлиненный стержень,
имеющий головку, выступающую латерально в крепление с указанным сферическим
шаром; и связочный стержень, подвижно переносимый на указанную головку и
прикрепленный к указанному металлическому полусферическому основанию вертлужной
впадины для подвижного удерживания указанного сферического шара.
2.
Изобретение, как определено в пункте 1, в котором: указанный сферический шар
включает углубление, занятое указанной головкой, и коническое отверстие,
коаксиально расположенное относительно указанной головки, имеющее свою вершину,
заканчивающуюся на указанной головке и расширяющуюся наружу, заканчивающуюся
напротив указанной подкладки; и указанный связочный стержень имеет
противоположные концы, разделенные средней частью, подвижной через указанную
головку;
один
конец указанного стержня связки, проходящий через указанное коническое
углубление, чтобы быть закрепленным с указанным металлическим полусферическим
основанием вертлужной впадины.
3.
Изобретение, как определено в пункте 2, в котором: указанный конец указанного
стержня связки, противоположный указанному одному концу, снаружи открыт внутри
указанной головки, и средства, функционально соединенные с указанным концом и
упирающиеся в указанную головку для выборочного и ручного перемещения указанной
головки вокруг указанного стержня связки, чтобы заставить указанный сферический
шар войти в зацепление с указанным вкладышем.
4.
Изобретение, как определено в пункте 3, в котором: указанное средство
перемещения представляет собой натяжную гайку для регулировки силы зацепления
указанного сферического шара с указанным вкладышем.
5.
Изобретение, как определено в пункте 4, включающее: чехол из сетчатого
материала, установленный между указанной головкой и указанным металлическим
полусферическим основанием вертлужной впадины вокруг указанного сферического
шара для сбора мусора, извлекаемого из указанного вкладыша, указанного
основания и указанного сферического шара во время использования.
6.
Изобретение, как определено в пункте 5, включающее: средство компенсации
износа, имеющее расширяемую часть, предусмотренную в указанном вкладыше; и указанное
основание, имеющее открытый проход, ведущий к указанной расширяемой части для
введения инъекционного цемента в указанную расширяемую часть, заставляя
указанный вкладыш принудительно входить в зацепление с указанным сферическим
шариком.
7.
Изобретение, как определено в пункте 6, в котором: указанный вкладыш включает
центральное отверстие, вмещающее указанный стержень связки и указанное анкерное
соединение с указанным металлическим полусферическим основанием вертлужной
впадины.
8.
Замещающий протез тазобедренного сустава для установки в гнездо скелетного
таза, включающий: удлиненный стержень с выступающим вбок удерживаемым; дугообразное
основание гнезда с внутренним вкладышем; шар, прикрепленный к указанной головке
и упирающийся в указанный вкладыш; и связочный стержень, установленный на
указанной головке и скользяще проходящий через указанный шарик, заканчивающийся
анкерным соединением с указанным основанием гнезда.
9.
Изобретение, как определено в пункте 8, в том числе: средства регулировки
натяжения, расположенные между указанным стержнем связки и указанной головкой
для выборочной регулировки опорной силы, прикладываемой указанным шаром к
указанному вкладышу.
10.
Изобретение, как определено в пункте 8, в том числе: гибкий сетчатый ботинок,
имеющий противоположные концы, прикрепленные к указанной головке и указанному
основанию гнезда соответственно, для сбора мусора, вытесненного из указанного
вкладыша, указанного шара и указанного основания гнезда во время использования.
11.
Изобретение, как определено в пункте 8, в том числе: средства взаимодействия
между указанным основанием гнезда и указанным вкладышем для расширения
указанного вкладыша в тесное несущее нагрузку отношение с указанным шаром.
Цитированные ссылки
U.S. PATENT DOCUMENTS
2,765,787 10/1956 Pellet 623/23
Внешние ссылки
McCandliss
R. Coaxial ligamented hip prosthesis. US5702474A January 22, 1996. 1997.
patents.google
Авторы и принадлежность
Robert McCandliss (Роберт МакКэндлис) – 3836 Baywood Dr. Moss Point, Miss., US.
Ключевые
слова
ligamentum capitis femoris, ligamentum teres, связка головки бедра, эндопротез,
протез, изобретение, однополюсной, субтотальный
Ключевые слова
NB! Добросовестная практика использования: копирование для целей критики, обзора, комментариев, исследований и частного изучения в соответствии с Законами об авторском праве: Copyright Laws of the US: 17 U.S.C. §107; Copyright Law of the EU: Dir. 2001/29/EC, art.5/3a,d; Copyright Law of the RU: ГК РФ ст.1274/1.1-2,7.
Комментарии
Отправить комментарий