Наш перевод патента
на изобретение: Lozier AL, Parrott RM,
Rich DB. Joint space interpositional prosthetic device
with internal bearing surfaces. US8979935B2 (Интерпозиционный протез суставной щели с
внутренними опорными поверхностями, 2009). Оригинал
на английском языке доступен по ссылке: 2009LozierAL_RichDB.
Изобретатели: Энтони Дж. Лозье, Рассел М. Паррот, Дэвид Б. Рич
Текущий правопреемник: Zimmer Inc
Приложения по всему миру 2008 US EP WO
Заявка US12/179,707 события:
2008-07-25 Заявка подана компанией Zimmer Inc.
2008-07-25 Приоритет US12/179,707
2008-08-27 Присвоено ZIMMER, INC.
2009-02-05 Публикация US20090036995A1
2015-03-17 Заявка удовлетворена
2015-03-17 Публикация US8979935B2
Статус: Активный
2032-03-18 Скорректированный срок действия
Интерпозиционный
протез суставной щели с внутренними опорными поверхностями
Энтони Дж. Лозье, Рассел М. Паррот, Дэвид
Б. Рич
Аннотация
Описаны
интерпозиционные протезы суставной щели, предназначенные для позиционирования
между поверхностями сустава у пациента. Протезное устройство может иметь
внешние поверхности, прикрепленные к поверхностям суставов, и внутренние
поверхности, которые обеспечивают опорные поверхности. В примере исполнения
опорные поверхности инкапсулированы внутри устройства. Внешние поверхности
устройства могут включать элементы фиксации кости, облегчающие крепление
протеза к поверхностям сустава.
Описание
ПЕРЕКРЕСТНАЯ
ССЫЛКА НА СВЯЗАННЫЕ ЗАЯВКИ
В
настоящей заявке испрашивается преимущество США. Предварительная заявка на
патент № 60/952,886, поданной 31 июля 2007 г., под названием «ИНТЕРПОЗИЦИОННОЕ
ПРОТЕЗНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУСТАВНОГО ПРОСТРАНСТВА С ВНУТРЕННИМИ ОПОРНЫМИ
ПОВЕРХНОСТЯМИ», полное раскрытие которого прямо включено в настоящий документ
посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ
РАСКРЫТИЯ
Настоящее
раскрытие относится к интерпозиционной артропластике суставов. Более конкретно,
настоящее изобретение относится к хирургическим методам и протезам для
интерпозиционной артропластики суставов.
ВВЕДЕНИЕ
Интерпозиционная
артропластика суставов представляет собой хирургическую процедуру по
восстановлению сустава у пациента. Повреждения и дефекты суставных
поверхностей, вызванные износом, травмой или заболеванием, могут вызывать у
пациента боль или дискомфорт во время движения сустава. Имплантаты, которые
могут использоваться при интерпозиционной артропластике суставов для
восстановления сустава, особенно когда имплантация может быть достигнута без
полного растяжения сустава, могут быть желательны для уменьшения воздействия
процедуры на пациента и сокращения времени восстановления.
КРАТКОЕ
СОДЕРЖАНИЕ
В
настоящем изобретении представлены интерпозиционные протезные устройства для
суставного пространства. В раскрытом примере осуществления протезное устройство
содержит первый протезный компонент, соединенный со вторым протезным
компонентом. Первый и второй протезные компоненты имеют размер и форму, позволяющие
разместить их на естественных суставных поверхностях сустава пациента. Первый
протезный компонент включает первую внешнюю область, имеющую первый элемент
крепления кости, и первую внутреннюю область, имеющую первую поверхность
сочленения. Второй протезный компонент включает вторую внешнюю область, имеющую
второй элемент защиты кости, и вторую внутреннюю область, имеющую вторую
поверхность сочленения. Первая внутренняя область и вторая внутренняя область
образуют инкапсулированный корпус для удержания мусора, образующегося при
сочленении первой внутренней области и второй внутренней области.
В другом
раскрытом примере осуществления протезное устройство содержит первый протезный
компонент и второй протезный компонент. Первый и второй компоненты протеза имеют
размер и форму, позволяющие расположить их на естественных суставных
поверхностях сустава пациента. Первый протезный компонент включает первое
крепежное средство для крепления первого протезного компонента к первой
суставной поверхности, а второй протезный компонент включает второе крепежное
средство для крепления второго протезного компонента ко второй суставной
поверхности. Протезное устройство также включает средства удержания для
удержания мусора, образующегося при сочленении между указанным первым протезным
компонентом и указанным вторым протезным компонентом.
Также
раскрыт способ улучшения сочленения между первой суставной поверхностью и
второй суставной поверхностью. Пример раскрытого варианта осуществления способа
включает этапы предоставления протезного устройства, частичного раздвижения
сустава, деформации протезного устройства и прикрепления протезного устройства
к первой и второй суставным поверхностям. Устройство состоит из гибких первого
и второго протезных компонентов. Размеры и форма компонентов протеза подобраны
таким образом, чтобы они располагались на естественных суставных поверхностях
сустава пациента. Гибкие компоненты протеза включают внутренние области и
элементы фиксации кости. Внутренние области имеют опорные поверхности. Первая внутренняя
область и вторая внутренняя область образуют инкапсулированное тело, содержащее
мусор, образующийся при сочленении первой опорной поверхности со второй опорной
поверхностью. Протез деформируется при размещении протеза между первой
суставной поверхностью и второй суставной поверхностью частично
дистрагированного сустава. Первый и второй компоненты протеза достаточно
гибкие, чтобы обеспечить возможность размещения протезного устройства между
первой суставной поверхностью и второй суставной поверхностью при лишь
частичном растяжении сустава.
В еще
одном раскрытом примере осуществления протезное устройство содержит первый
протезный компонент и второй протезный компонент. Первый и второй протезные
компоненты имеют размер и форму, позволяющие разместить их на естественных
суставных поверхностях сустава пациента. Первый протезный компонент включает
первую внешнюю область, имеющую первый элемент крепления кости, и первую
внутреннюю область, имеющую первую поверхность сочленения. Второй протезный
компонент включает вторую внешнюю область, имеющую второй элемент защиты кости,
и вторую внутреннюю область, имеющую вторую поверхность сочленения. Первый
элемент фиксации кости прикреплен не ко всей естественной суставной
поверхности, связанной с первой суставной поверхностью.
КРАТКОЕ
ОПИСАНИЕ РИСУНКОВ
Вышеупомянутые
и другие признаки изобретения, а также способ их достижения станут более
очевидными и будут лучше поняты при обращении к следующему описанию раскрытых
вариантов осуществления, рассматриваемому совместно с прилагаемыми чертежами,
на которых:
ФИГ. 1
представляет собой поперечное сечение примерного устройства для интерпозиции
суставов;
ФИГ. 2
представляет собой фрагментарный вид поперечного сечения части устройства для
интерпозиции суставов, показанного на ФИГ. 1;
ФИГ. 3
представляет собой передний вид бедренной кости и вертлужной впадины, показывающий
поперечное сечение интерпозиционного устройства сустава, показанного на ФИГ. 1
расположен между бедренной костью и вертлужной впадиной;
ФИГ. 4-5
представляют собой частичные поперечные сечения дополнительных примерных
устройств для интерпозиции суставов;
ФИГ. 6
представляет собой передний вид бедренной кости и вертлужной впадины,
показывающий поперечное сечение другого примерного устройства для интерпозиции
сустава, расположенного между бедренной костью и вертлужной впадиной;
ФИГ. 7
представляет собой развернутый вид в поперечном разрезе внутреннего
вращающегося устройства, показывающий внутреннее кольцо, имеющее кольцевую
канавку и первый выступ, внешнее кольцо и стопорное кольцо;
ФИГ. 8
представляет собой частичный вид поперечного сечения примерного устройства для
интерпозиции суставов, показанного на ФИГ. 6;
ФИГ. 9 -
частичный вид в перспективе другого примерного устройства для интерпозиции
суставов, включающего щель; и
ФИГ. 10
представляет собой передний вид бедренной кости и вертлужной впадины,
демонстрирующий боковой вид суставного интерпозиционного устройства,
показанного на ФИГ. 9, расположенный между бедренной костью и вертлужной
впадиной.
Соответствующие
ссылочные символы указывают на соответствующие части на нескольких видах. Хотя
чертежи представляют собой примеры реализации настоящего изобретения, они не
обязательно выполнены в масштабе, и некоторые элементы могут быть преувеличены
для лучшей иллюстрации и пояснения настоящего изобретения. Приведенные в
настоящем документе примеры иллюстрируют варианты осуществления раскрытия, и
такие примеры не следует толковать как ограничивающие объем изобретения
каким-либо образом.
ПОДРОБНОЕ
ОПИСАНИЕ
Приведенные
ниже варианты осуществления не претендуют на полноту или ограничение
изобретения точными формами, раскрытыми в следующем подробном описании. Скорее,
воплощения выбираются и описываются таким образом, чтобы другие специалисты в
данной области могли использовать их учения.
Обратимся
теперь к фиг. 1 и 2 показано примерное устройство интерпозиции суставов 20.
Устройство 20, как правило, может включать внешнюю часть 22 и внутреннюю часть
30. При работе устройство 20 располагается между первой поверхностью стыка и
второй поверхностью стыка, как описано ниже со ссылкой на ФИГ. 3. В примерном
варианте исполнения, как показано на ФИГ. 1, устройство 20 выполнено в виде
конструкции в форме полусферы, половина которой показана на ФИГ. 1, размер и
форма которого позволяют разместить его на естественных суставных поверхностях
анатомической структуры и приспособить к ним. В одном примере устройство 20
может быть сформировано как сферическое устройство с внешней частью 22,
образующей внешнюю часть сферы, после чего устройство 20 частично
переворачивается для формирования формы полусферы, как показано на ФИГ. 1-й
Внешняя
часть 22 определяет первую внешнюю область 25, имеющую первую внешнюю
поверхность 24, и вторую внешнюю область 27, имеющую вторую внешнюю поверхность
26. В одном варианте исполнения первая внешняя область 25 и вторая внешняя
область 27 образованы из одного и того же материала, а внешняя часть 22 имеет
непрерывную поперечное сечение между первой внешней поверхностью 24 и второй
внешней поверхностью 26. Непрерывное поперечное сечение образовано или
составлено из материала без стыков или швов. Напротив, прерывистое поперечное
сечение имеет стыки или швы.
Внешние
области 25, 27 могут иметь толщину T в диапазоне от 0,25 до 3,00 мм. В другом
варианте исполнения внешние области 25, 27 могут иметь толщину в диапазоне от
около 0,50 до 1,50 мм. Внешние области 25, 27 могут быть выполнены из различных
материалов, включающих элементы крепления кости для прикрепления внешних
областей 25, 27 к костям, костному хрящу или другим анатомическим структурам.
Например, внешние области 25, 27 могут быть выполнены из полиэтиленового
материала, других полимерных материалов, таких как политетрафторэтилен (ПТФЭ),
прорезиненного материала или других биосовместимых материалов. В другом
примерном варианте исполнения внешние области 25, 27 образованы в волокнистой
конструкции, включающей любой или все из указанных выше материалов. Примерами
волокнистых конструкций являются нетканые материалы, а также плетеные,
трикотажные и тканые структуры.
Внутренняя
часть 30 определяет первую внутреннюю область 33, имеющую первую внутреннюю
поверхность 32, и вторую внутреннюю область 35, имеющую вторую внутреннюю
поверхность 34. Подобно внешним поверхностям 24, 26, описанным выше, первая
внутренняя область 33 и вторая внутренняя область 35 могут быть образованы из
одного и того же Материал и внутренняя часть 30 могут иметь непрерывное
поперечное сечение между первой внутренней поверхностью 32 и второй внутренней
поверхностью 34. Внутренние области 33, 35 могут быть образованы из различных
материалов, которые облегчают сочленение между внутренними поверхностями 32, 34.
Например, внутренние области 33 , 35 могут быть изготовлены из синтетических
полимеров (например, полиэтилена сверхвысокой молекулярной массы (UHMWPE),
полиэфирэфиркетона (PEEK), полиэфиркетона (PEK)), керамики/стекла (например,
оксида алюминия, диоксида циркония, пиролитического углерода), металлов
(например, титан, кобальт-хромовый сплав) или композит этих материалов (PEEK,
армированный углеродом). В одном из вариантов реализации внутренние области 33,
35 сформированы в волокнистую конструкцию, включающую любой или все из
указанных выше материалов. В примерном варианте исполнения внутренние области
33, 35 могут включать в себя материал, улучшающий смазку, такой как
полисахаридное, белковое или синтетическое покрытие, внедренное в них, или
поверхностную обработку, нанесенную на внутренние поверхности 32, 34 для
улучшения смазки между поверхностями 32, 34 в использовать. В качестве
альтернативы зазор 38 (РИС. 2) между внутренними поверхностями 32, 34 может
быть заполнен биосовместимой смазкой, такой как гиалуроновая кислота.
Внутренние
и внешние области имплантата могут быть пористыми. Стимулирующий эффект частиц
полиэтилена in vitro снижается, когда наибольший размер частиц больше примерно
7,0 микрометров (мкм) или меньше примерно 0,2 мкм. Частицы износа полиэтилена,
обычно встречающиеся при эндопротезировании тазобедренного сустава, имеют
диаметр около 0,5 мкм. Внутренние области 33, 35 могут быть сконфигурированы
для снижения стимулирующего эффекта имплантата путем сдерживания частиц износа
одним или несколькими способами. В одном варианте исполнения, предназначенном
для удержания частиц износа, средний размер пор внутренних областей 33, 35
меньше среднего размера пор внешних областей 25, 27. В другом варианте
исполнения внутренние поверхности 32, 34 и/или внешние поверхности 24, 26 может
включать покрытие или другое устройство, облегчающее сдерживание, для
сдерживания частиц износа, образующихся внутри устройства 20. Примером
устройства для удержания частиц является протез тазобедренного сустава с
полупроницаемой капсулой с ребрами жесткости, как описано в патенте США. Патент
№ 5,514,182. В этом устройстве предлагается использовать вспененный
политетрафторэтилен (ePTFE), продаваемый компанией W. L. Gore & Associates
из Ньюарка, штат Делавэр. под торговой маркой GORE-TEX. В еще одном варианте
реализации средний размер пор внутренних областей 33, 35 может быть менее
примерно 0,2 мкм. В еще одном варианте реализации внешние области 25, 27 могут
иметь средний размер пор менее примерно 0,2 мкм. В некоторых вариантах внешние
области 25, 27 могут иметь средний размер пор от 100 мкм до 700 мкм.
Переход
36 может быть предусмотрен между первой внутренней областью 33 и первой внешней
областью 25, а также между второй внутренней областью 35 и второй внешней
областью 27. Переход 36 определяет переходную область между внутренними
областями 33, 35 и внешними областями 25, 27, которая может включать изменение
материалов внутренней и внешней отделки. Например, внутренние области 33, 35
могут быть выполнены из материала, который предназначен для обеспечения повышенной смазки и/или
стойкости к истиранию, например, полиэтилена, PTFE, PEEK, силикона или нейлона, в то время как
внешние области 25, 27 могут быть выполнены из материал,
предназначенный для улучшения фиксации к анатомической структуре, например,
пористому полимеру или волокнистой конструкции. В одном из вариантов
осуществления переход 36 определяет переход между слоями материала,
сформированными во внутренних областях 33, 35 и внешних областях 25, 27.
В
примерном варианте исполнения совместное интерпозиционное устройство 20
представляет собой единую конструкцию. Например, устройство 20 может быть
сформировано методом литья под давлением, методом выдувного формования или
методом экструзии. Унитарная конструкция может включать два или более слоев
материалов, которые могут быть одинаковыми или разными. В форме для литья под
давлением расплавленные материалы текут в полости формы и объединяются, образуя
единую конструкцию. Поскольку формы могут состоять из двух сопрягаемых частей,
на литьевом изделии в области, совпадающей со швом формы, может появиться линия
или след. Такие линии или следы, которые могут быть видны на поверхности
изделия, не образуют поперечных разрывов, поскольку расплавленные материалы
сплавляются до затвердевания и, следовательно, не имеют швов или стыков в
поперечном сечении. В одном примере устройство 20 может быть сформировано как
сферическое устройство с внешней частью 22, образующей внешнюю часть сферы,
после чего устройство 20 частично переворачивается для формирования формы
полусферы, как показано на ФИГ. 1. В другом варианте осуществления, раскрытом
со ссылкой на ФИГ. 4-8, устройство для интерпозиции сустава выполнено из
нескольких кусков материала. Многоэлементная конструкция может иметь
прерывистое поперечное сечение во внешних и/или внутренних областях.
Устройство
для интерпозиции суставов 20 может включать в себя внутреннее вращательное
устройство, такое как вращающееся кольцо или устройство типа шарикоподшипника,
для облегчения сочленения между первой поверхностью сустава и второй
поверхностью сустава, предотвращая при этом относительное движение между
внешней частью 22 устройства 20 и суставом. поверхности. Примерный вариант
исполнения внутреннего вращательного устройства описан ниже со ссылкой на фиг.
6-8.
Ссылаясь
на фиг. 3, в примерном способе устройство для интерпозиции сустава 20 может
быть расположено между головкой бедренной кости 51 бедренной кости 50 и
вертлужной впадиной 52 таза 49 без полного раздвижения сустава. Суставная
область головки бедренной кости 51 определяет поверхность головки бедренной
кости 54, а суставная область вертлужной впадины 52 определяет поверхность
вертлужной впадины 53. Для введения устройства 20 головка бедренной кости 51
частично и, желательно, минимально отводится от вертлужной впадины 52, а
устройство 20 вставляется между бедренной костью Поверхность головки 54 и
поверхность вертлужной впадины 53. Частичная дистракция в контексте сустава,
образованного головкой бедренной кости 51 и вертлужной впадиной 52, означает
неполную дистракцию, т. е. неполный отрыв головки бедренной кости 51 от
вертлужной впадины 52. При частичной дистракции некоторая часть головки
бедренной кости 51 останется в вертлужной впадине ниже края вертлужной впадины.
Частичная дистракция может возникнуть, если сустав дистрагирован менее чем на
36,0 мм.
Головка
бедренной кости 51 и/или вертлужная впадина 52 могут быть подготовлены для
установки устройства 20. Подготовка может включать удаление частей естественных
суставных поверхностей, например, без резекции кости или полного растягивания
сустава. Устройство 20 может использоваться при артритном суставе и, таким
образом, может использоваться для существенного сохранения существующего
костного запаса сустава без необходимости значительной модификации естественных
суставных поверхностей сустава. В примере операции устройство 20 достаточно
велико, чтобы покрыть суставную область головки бедренной кости 51, которая
контактирует с вертлужной впадиной 52 во время сочленения тазобедренного
сустава. Хотя в настоящем документе устройство 20 описано как используемое для
тазобедренного сустава, его также можно использовать в других суставах тела,
например, в коленном, локтевом, плечевом, запястном, пальцевом и голеностопном
суставах.
Устройство
20 может быть гибким, что позволяет вводить его в частично дистированный
сустав. Устройство 20 может быть изготовлено из гибких, эластичных или других
материалов, которые могут соответствовать любым неровностям, присутствующим на
поверхности головки бедренной кости 51 и/или вертлужной впадины 52. Эластичный
материал - это материал, имеющий форму, которая может быть упруго или обратимо
деформирована временное применение силы. После снятия временной силы эластичный
материал в значительной степени восстанавливает свою первоначальную форму,
претерпевая не более 15% остаточной деформации или усадки. Прикладываемая сила
может быть растягивающей, сжимающей или сдвигающей. Гибкий материал, напротив,
может временно деформироваться под действием силы, но не сможет автоматически
восстановить свою первоначальную форму после снятия силы. Можно применить
другую силу, чтобы материал восстановил свою первоначальную форму. Другими
словами, форму гибкого материала можно изменить, не вызывая при этом
необратимой деформации. Используя по крайней мере некоторые эластичные или
гибкие материалы, устройство 20 может быть сделано гибким и может быть
размещено в частично удаленном суставе путем приложения силы, которая
заставляет устройство 20 изменять свою форму без постоянной деформации его
формы или затруднения его функции в результате. применения указанной силы.
Кроме того, эластичность и гибкость частей устройства 20, которые не
прикреплены к естественным сочленяющимся поверхностям, позволяют прикрепленной
части устройства 20 сочленяться в трех измерениях относительно другой
прикрепленной части путем растягивания или за счет того, что края устройства
сворачиваются сами на себя. Во время артикуляции эластичные или гибкие части
могут отходить от естественных суставных поверхностей, которые могут стать
обнаженными.
Первая
внешняя поверхность 24 прикреплена к поверхности вертлужной впадины 53, а
вторая внешняя поверхность 26 прикреплена к поверхности головки бедренной кости
54. В вариантах исполнения устройств, имеющих непрерывные поперечные сечения, например,
устройство 20, показанное на ФИГ. 1–3, фиксация может осуществляться с помощью
клея, биоклея, наложения швов, микрофиксации, костного цемента, крючков и
петель, а также различных других известных конструкций для фиксации инородного
тела в анатомической структуре. В других вариантах исполнения, например, в
многокомпонентных устройствах, таких как устройства 60, 100 и 200, показанные
на ФИГ. 4-8, фиксация может быть выполнена с помощью клея, биоклея, наложения
швов, микрофиксации, костного цемента, крючков и петель, крепежных элементов,
включая винты и гвозди, а также различных других известных материалов и
конструкций для фиксации инородного тела анатомическое строение.
В
примерах выполнения, показанных на ФИГ. 4-5, внешние поверхности 24, 26 могут быть
текстурированы для обеспечения функции фиксации кости. Под текстурированной
подразумевается поверхность, имеющая шероховатость, достаточную для того, чтобы
в нее могла встраиваться ткань. Под тканью подразумевается любая группа клеток
или собственных органических материалов, которые выполняют определенные
функции, например, кости, кальцинированные органические материалы и каркасы
волокон, которые поддерживают другие ткани. Текстурированная поверхность может
способствовать нарастанию ткани в отличие от пористой поверхности, которая
может обеспечивать как нарастание, так и врастание ткани. Фактурная защита
кости может также обеспечиваться ячеистой структурой, которая напоминает кость
и приближается по физическим и механическим свойствам к кости, что обеспечивает
быструю и обширную инфильтрацию мягких тканей и прочное прикрепление к ним
костных и мягкотканных структур. Клеточный материал может представлять собой
высокопористый биоматериал, имеющий пористость от 55, 65 или 75 процентов до
80, 85 или 90 процентов. Примером такого материала является материал,
произведенный с использованием технологии Trabecular Metal™, которую обычно
предлагает компания Zimmer, Inc., г. Варшава, штат Индиана. Trabecular Metal™
является торговой маркой компании Zimmer Technology, Inc. Такой материал может
быть изготовлен из сетчатой стекловидной углеродной пены. подложка, которая
пропитана и покрыта биосовместимым металлом, таким как тантал и т. д., с
помощью процесса химического осаждения из паровой фазы («CVD») способом, подробно
описанным в патенте США. Патент № 5,282,861, раскрытие которого прямо включено
в настоящий документ посредством ссылки. Помимо тантала могут использоваться и
другие металлы, такие как ниобий, или сплавы тантала и ниобия друг с другом или
с другими металлами.
В другом
примере элемента фиксации кости внешняя поверхность 24, 26 может включать
материал для врастания ткани или факторы роста костей, встроенные в нее, такие
как костные морфогенетические белки для стимуляции роста костей. Внешняя
поверхность 24, 26 может также включать стимуляторы роста костей, антибиотики и
другие фармакологические и/или терапевтические агенты. Внешние части устройств
интерпозиции суставов, описанных в настоящем документе, могут быть прикреплены
к внутренним частям любыми способами, известными в данной области техники,
такими как, например, химическое связывание, физическое или механическое
крепление, ультразвуковое связывание, сшивание и другие.
Во время
сочленения между головкой бедренной кости 51 и вертлужной впадиной 52 первая
внутренняя или внутренняя опорная поверхность 32 и вторая внутренняя или
внутренняя опорная поверхность 34 движутся относительно друг друга, а первая
внешняя поверхность 24 и вторая внешняя поверхность 26 остаются практически
неподвижными относительно головки бедренной кости 51 и вертлужной впадины. 52,
к которому они прикреплены. По крайней мере, части внешней поверхности 24 и
внешней поверхности 26 могут слегка перемещаться относительно головки бедренной
кости 51 и вертлужной впадины 52 во время определенных суставных сочленений,
таких как абдукция. Как показано на ФИГ. 3, во время использования поверхности
32, 34 фактически совпадают из-за нагрузки между вертлужной впадиной 52 и
головкой бедренной кости 51, тем самым существенно устраняя наличие зазора 38
между поверхностями 32, 34 и заставляя любую смазку, содержащуюся в зазоре 38,
в значительной степени покрывать поверхностей 32, 34 для обеспечения смазки
между ними. Внутренние опорные поверхности 32, 34 обеспечивают поверхности
сочленения между головкой бедренной кости 51 и вертлужной впадиной 52. Как
показано на ФИГ. 1, 4 и 5, каждая из внутренней части 30 устройства 20, внутренней
части 64 устройства 60 и внутренней части 104 устройства 100 образует
инкапсулированный корпус, в котором могут содержаться продукты износа или
другие материалы, образующиеся во время сочленения, тем самым снижая
вероятность повреждение окружающих участков тканей или костей из-за присутствия
продуктов износа. В другом варианте исполнения первая внешняя поверхность 24 и
вторая внешняя поверхность 26 могут образовывать непрерывную поверхность,
которая создает инкапсулированное тело, в котором может содержаться мусор.
Сплошная поверхность — это поверхность без разрывов, разделений, отверстий,
зазоров или других нарушений непрерывности, которые могут позволить продуктам
износа проходить через поверхность. Более того, схемы смазки жидкой пленкой
между внутренними опорными поверхностями 32, 34 могут исключить прямое
сочленение между поверхностью головки бедренной кости 54 и поверхностью
вертлужной впадины 53, тем самым устраняя любые продукты износа между ними, что
способствует предотвращению ослабления устройства 20, сохраняя существующий
костный материал в течение длительного периода. времени и потенциально уменьшая
боль при движении головки бедренной кости 51 относительно вертлужной впадины
52.
Если по
какой-либо причине устройство 20 необходимо удалить после имплантации, его
можно заменить новым устройством 20, которое впоследствии прикрепляется к
поверхности головки бедренной кости 54 и поверхности вертлужной впадины 53, как
описано выше.
Обратимся
теперь к фиг. 4 показан еще один пример интерпозиционного устройства сустава.
Устройство 60, как правило, может включать внешнюю часть 62 и внутреннюю часть
64. При работе устройство 60 располагается между первой поверхностью стыка и
второй поверхностью стыка и функционирует аналогично устройству 20, как описано
выше со ссылкой на ФИГ. 3. Внешняя часть 62 включает первую внешнюю область 66,
вторую внешнюю область 70 и внешние области 74 и 78, соединяющие внешние
области 66 и 70. Первая внешняя область 66 имеет первую внешнюю поверхность 68,
вторая внешняя область 70 имеет вторую внешнюю поверхность 72, а внешние
области 74 и 78 имеют внешние поверхности 76 и 80, соединяющие первую и вторую
внешние поверхности 68 и 72 соответственно. Устройство 60 представляет собой
многоэлементную конструкцию. Первая и вторая внешние области 66, 70, как
правило, ограничены линиями с номерами 65 и 89, а их показанные поперечные
сечения простираются в направлении, параллельном линии 98. Первая внешняя
область 66 может включать площадь поверхности, меньшую площади поверхности
вертлужной впадины. поверхность 53, и вторая внешняя область 70 могут включать
площадь поверхности, меньшую, чем площадь поверхности сочленяющейся поверхности
головки бедренной кости 54. В другом варианте осуществления первая внешняя
область 66 включает площадь поверхности, меньшую, чем приблизительно 50%
поверхности Площадь поверхности вертлужной впадины 53, а вторая внешняя область
70 включает площадь поверхности, меньшую, чем примерно 50% площади поверхности
сочленяющейся поверхности головки бедренной кости 54. Внешняя область 74, 80
может образовывать швы с первой и второй внешняя область 66, 70. В одном
варианте исполнения первая внешняя область 66 и вторая внешняя область 70
выполнены из одного и того же материала, а внешние области 74 и 78 выполнены из
материала отличается от того, из которого сделаны первая и вторая внешние
области 66 и 70. Первая внешняя область 66 и вторая внешняя область 70 могут
включать пористый металлический материал, такой как Trabecular Metal™,
содержащий элементы крепления, а внешние области 74 и 78 могут включать гибкий
и/или эластичный материал, предназначенный для обеспечения сочленения сустава.
Внешняя область 66, 70 может быть прикреплена не ко всей суставной поверхности,
связанной с суставом. В одном из вариантов внешняя область 66, 70 может быть
прикреплена к менее чем 50% суставной поверхности, связанной с суставом.
Внутренняя
часть 64 включает первую внутреннюю область 82, вторую внутреннюю область 86 и
внутренние области 90 и 94, соединяющие внутренние области 82 и 86. Первая
внутренняя область 82 имеет первую внутреннюю поверхность 84, вторая внутренняя
область 86 имеет вторую внутреннюю поверхность 88 и внутренние области 90 и 94
имеют внутренние поверхности 92 и 96, соединяющие первую и вторую внутренние
поверхности 84 и 88 соответственно. Области 74, 78, 90 и 94 могут содержать
эластичные материалы, такие как термопластичные полиуретаны, полиолефины и
другие высокопрочные эластомеры или любые другие, раскрытые в настоящем
документе, для придания суставному интерпозиционному устройству 100 повышенной
растяжимости и диапазона движения. Как показано на ФИГ. 4, первая и вторая
внутренняя область 82, 86 могут по существу совпадать с первой и второй внешней
областью 66, 70. В одном варианте осуществления, как показано на ФИГ. 5, первая
и вторая внутренние области могут иметь непрерывное поперечное сечение. В
другом варианте реализации первая и вторая внутренние области могут иметь
большую или меньшую площадь поверхности, чем площадь поверхности, образованная
первой и второй внешними областями соответственно.
Ссылаясь
на фиг. 5 показан еще один пример интерпозиционного устройства сустава.
Устройство 100, как правило, может включать внешнюю часть 102 и внутреннюю
часть 104. При работе устройство 100 располагается между первой поверхностью
стыка и второй поверхностью стыка и функционирует аналогично устройству 20, как
описано выше со ссылкой на ФИГ. 3. Внешняя часть 102 включает первую внешнюю
область 106 и вторую внешнюю область 110. Первая внешняя область 106 имеет
первую внешнюю поверхность 108, а вторая внешняя область 110 имеет вторую
внешнюю поверхность 112. В одном варианте исполнения первая внешняя область 106
имеет площадь поверхности, меньшую, чем площадь поверхности вертлужной впадины
53 и второй наружной области 110 включает площадь поверхности, меньшую, чем
площадь поверхности сочленяющейся поверхности головки бедренной кости 54. В
другом варианте исполнения каждая из первой и второй наружных областей 106, 110
иметь площадь поверхности менее 2,0 квадратных дюймов. В еще одном варианте
исполнения каждая из первой и второй внешних областей 106, 110 имеет площадь
поверхности менее примерно 1,0 квадратного дюйма. Внешняя область 106, 110
может быть изготовлена из любого из ранее раскрытых материалов, включая
волокнистые полимерные материалы и металл, содержащий высокопористые материалы.
Внутренняя часть 104, хотя и показана как единый материал, может быть любой
ранее описанной внутренней частью. Любой материал, описанный здесь, может
включать комбинацию материалов и слоев материалов, таких как одно-, двух-,
трех- и многослойные структуры.
Ссылаясь
на фиг. 6-8 показано еще одно примерное устройство для интерпозиции суставов.
Устройство 200, как правило, может включать внешнюю часть 210, внутреннюю часть
230 и внутреннее вращательное устройство 250. При работе устройство 200
располагается между первой поверхностью сустава и второй поверхностью сустава и
функционирует аналогично устройству 20, как описано выше со ссылкой на ФИГ. 3.
Внешняя часть 210 имеет первую внешнюю область 212, имеющую поверхности 214 и
216, и вторую внешнюю область 220, имеющую поверхности 222 и 224. Поверхности
214 и 222 крепятся к вертлужной поверхности 53 и поверхности головки бедренной
кости 54 соответственно.
Внутренняя
часть 230 включает первую внутреннюю область 232, имеющую поверхности 234 и
236, и вторую внутреннюю область 240, имеющую поверхности 242 и 244.
Поверхности 236 и 244 прикреплены к внутреннему вращающемуся устройству 250,
как подробно описано ниже со ссылкой на ФИГ. 7. Части первой и второй
внутренних областей 232 и 240 могут выходить за пределы поверхности головки
бедренной кости 54 и окружать головку бедренной кости 51 таким образом, что
внутреннее вращательное устройство 250, прикрепленное к первой и второй
внутренним областям 232 и 240, будет располагаться снаружи указанного сустава.
. Другими словами, внутреннее вращательное устройство 250 располагается снаружи
указанного сустава, когда оно не располагается между естественными
сочленяющимися поверхностями сустава, например: поверхность головки бедренной кости
54 и поверхность вертлужной впадины 53.
Внутреннее
вращательное устройство 250 состоит из двух вращательно соединенных колец,
имеющих общую ось вращения. Кольца могут быть концентрическими или практически
концентрическими. В одном варианте исполнения поворотное устройство 250
содержит внутреннее кольцо 260, внешнее кольцо 280 и стопорное кольцо 290.
Внутреннее кольцо 260 содержит внутреннюю поверхность 262 и внешнюю поверхность
264. Внутренняя поверхность 262 может быть прикреплена к поверхности 244 второй
внутренней части 240. Внешняя поверхность 264 имеет профиль, включающий
кольцевую канавку 266 и первый выступ 268. Стопорное кольцо 290 частично
расположено в кольцевой канавке 266, тем самым создавая второй выступ 292.
Внешнее кольцо 280 имеет внутреннюю поверхность 282 и внешнюю поверхность 284.
Внутренняя поверхность 282 плотно прилегает к внешней поверхности 264.
внутреннего кольца 260 для удержания частиц износа или мусора без создания
посадки с натягом. Первая губа 268 и вторая губа 292 удерживают внешнее кольцо
280 на внутреннем кольце 260 и позволяют внешнему кольцу 280 вращаться вокруг
внутреннего кольца 260. Зазор между внутренним кольцом 260 и внешним кольцом
280, который обеспечивает плотное прилегание, будет зависеть от материалов,
выбранных для конструкция внутреннего кольца 260 и наружного кольца 280 и
допуски на обработку. Плотное прилегание колец 260, 280 и профиль поверхности
264 создают аксиально-радиальный путь и герметичный корпус для удержания частиц
мусора.
Внешняя
поверхность 284 внешнего кольца 280 может быть прикреплена к поверхности 236
первой внутренней части 232. Внутреннее вращательное устройство 250
обеспечивает возможность вращения первой внутренней части 232 вокруг второй
внутренней части 240 вдоль общей оси. Первая внутренняя часть 232 может быть
прикреплена к другим поверхностям внешнего кольца 280, а вторая внутренняя
часть 240 может быть прикреплена к другим поверхностям внутреннего кольца 260.
Кроме того, внутреннее кольцо 260 и внешнее кольцо 280 могут быть изготовлены,
например, из керамики, Металлы и полимерные материалы, а также их поверхности
могут иметь покрытия, снижающие коэффициент трения. Полимерные кольца могут
быть гибкими. Согласно одному из способов позиционирования устройства 200 в
суставе внутренние и внешние кольца 260, 280 могут быть деформированы и
вставлены между естественными сочленяющимися поверхностями частично растянутого
сустава. Кольца могут быть сконфигурированы для обеспечения вращающегося
соединения без необходимости использования стопорного кольца путем
использования различных материалов и профилей поверхности. В то время как
вращающееся соединение обеспечивает вращение вокруг оси колец, сочленение в
других направлениях облегчается за счет использования эластичных и/или гибких
материалов в частях устройства 200, таких как, например, первая внутренняя
часть 232 и вторая внутренняя часть 240, как описано. подробно выше.
Ссылаясь
на фиг. 9 и 10 показан еще один пример интерпозиционного устройства сустава.
Устройство 300 обычно может включать внешнюю часть (не показана), включающую
элементы защиты кости, и внутреннюю часть 302. Внутренняя часть 302 включает
первую внутреннюю область 304, имеющую поверхность 306, 308, вторую внутреннюю
область 310, имеющую поверхность 312, 314 и щель 324, 325 для размещение и
удержание в нем связки, охватывающей первую и вторую суставные поверхности, т.
е. поверхность головки бедренной кости 54 и поверхность вертлужной впадины 53.
По желанию внутренняя часть 302 может включать отверстие 320, 321, окружающее
один конец щели 324, 325. Внутренняя область 304 соединяется с внутренняя
область 310 на краю 22. Отверстие 320 простирается от поверхности 306 до
поверхности 308 первой внутренней области 304, а отверстие 321 простирается от
поверхности 312 до поверхности 314 второй внутренней области 310. Прорезь 324,
325 пересекает первую и вторую внутреннюю область 304, 310 от оси отверстия
320, 321 до края 322. Поверхность 308, 312 включает в себя сочленение или
опорную поверхность устройства 300. Поверхность 308 может быть уплотнена к
поверхности 312 вдоль края. щелей 324, 325 и отверстий 320, 321 для образования
инкапсулированного корпуса для удержания мусора. Внешняя часть может быть любой
из внешних частей, описанных ранее, с добавлением, в некоторых вариантах
исполнения, прорезей и отверстий, соответствующих прорези 324, 325 и отверстию
320, 321. При работе устройство 300 располагается между головкой бедренной
кости 51 и вертлужной впадиной. 52. Прорезь 324, 325 перемещается с помощью
круглой связки бедра 56 от края 322 к отверстию 320, 321 до тех пор, пока
круглая связка бедра 56 не сядет в отверстие 320, 321, как показано на ФИГ. 10.
В качестве альтернативы прорезь 324, 325 может быть достаточно широкой, чтобы
охватить периферию отверстия 320, 321, так что круглая связка бедра 56
поместится в ней. ФИГ. На фиг.10 показано устройство 300, расположенное в целом
на головке бедренной кости 51. Прорезь 324, 325, хотя и показана в основном
продольной, может также быть изогнутой и начинаться в любой точке вдоль края
322.
Хотя
данное раскрытие информации было описано как имеющее примерные конструкции,
настоящее раскрытие информации может быть дополнительно изменено в соответствии
с духом и объемом данного раскрытия информации. Таким образом, данное
приложение призвано охватывать любые изменения, варианты использования или
адаптации раскрытия информации с использованием его общих принципов. Кроме
того, данное заявление призвано охватить такие отклонения от настоящего
раскрытия, которые входят в известную или общепринятую практику в области, к
которой относится данное раскрытие, и которые подпадают под пределы прилагаемых
пунктов формулы изобретения.
Заявляется
следующее:
1. Интерпозиционное протезное устройство для позиционирования
между первой суставной поверхностью и второй суставной поверхностью сустава,
включающее:
первый протезный компонент, включающий первую внешнюю
область и первую внутреннюю область, причем указанная первая внешняя область
имеет первый элемент крепления кости, указанная первая внутренняя область имеет
первую поверхность сочленения, и указанный первый протезный компонент имеет
размер и форму, позволяющие размещать его над первой естественной суставной
поверхностью, связанная с первой суставной поверхностью;
второй протезный компонент, соединенный с указанным первым
протезным компонентом, причем указанный второй протезный компонент включает
вторую внешнюю область и вторую внутреннюю область, причем указанная вторая
внешняя область имеет второй элемент защиты кости, указанная вторая внутренняя
область имеет вторую поверхность сочленения, и указанный второй протезный
компонент имеет размер и форму, позволяющие расположить его над второй
естественной суставной поверхностью, связанной со второй суставной
поверхностью,
при этом указанная первая внутренняя область и указанная
вторая внутренняя область взаимодействуют, образуя инкапсулированный корпус для
удержания мусора, образующегося при сочленении указанной первой внутренней
области и указанной второй внутренней области;
первое кольцо, прикрепленное к указанному первому протезному
компоненту; и
второе кольцо, прикрепленное к указанному второму протезному
компоненту, причем указанное первое кольцо вращательно контактирует с указанным
вторым кольцом для вращательного соединения указанного первого протезного
компонента и указанного второго протезного компонента.
2. Интерпозиционное протезное устройство по п. 1, в котором
указанная первая внутренняя область является пористой и имеет средний размер
пор менее примерно 0,2 мкм.
3. Интерпозиционное протезное устройство по п. 1, в котором
указанный первый элемент фиксации кости включает факторы роста кости.
4. Интерпозиционное протезное устройство по п. 1, в котором
указанный первый элемент фиксации кости включает материал для врастания ткани.
5. Интерпозиционное протезное устройство по п. 1, в котором
указанный первый элемент фиксации кости содержит биологический материал.
6. Интерпозиционное протезное устройство по п. 1, в котором
указанный первый элемент фиксации кости включает текстурированную металлическую
структуру.
7. Интерпозиционное протезное устройство по п. 6, в котором
указанный первый элемент фиксации кости включает пористую металлическую
структуру.
8. Интерпозиционное протезное устройство по п. 1, в котором
указанная первая внешняя область содержит волокнистую структуру.
9. Интерпозиционное протезное устройство по п. 1, в котором
указанный сустав включает первую кость, имеющую указанную первую естественную
суставную поверхность, и вторую кость, имеющую указанную вторую естественную суставную
поверхность, в котором указанное первое кольцо и указанное второе кольцо
приспособлены для расположения снаружи сустава. и окружающие часть указанной
второй кости.
10. Интерпозиционное протезное устройство по п. 1, в котором
указанный первый протезный компонент и указанный второй протезный компонент
являются гибкими.
11. Интерпозиционное протезное устройство по п. 1, в котором
указанная первая внутренняя область является пористой, а внешний средний размер
пор первой внешней области больше внутреннего среднего размера пор первой
внутренней области.
12. Интерпозиционное протезное устройство по п. 1, в котором
указанное первое кольцо и указанное второе кольцо вращаются вокруг общей оси
вращения.
13. Интерпозиционное протезное устройство по п. 1, в котором
указанное первое кольцо прикреплено к указанной первой внутренней области, а
указанное второе кольцо прикреплено к указанной второй внутренней области.
14. Интерпозиционное протезное устройство по п. 1, в котором
указанное первое кольцо и указанное второе кольцо являются деформируемыми для
позиционирования указанного интерпозиционного протезного устройства в указанном
суставе, когда указанный сустав лишь частично дистрагирован.
15. Интерпозиционное протезное устройство для
позиционирования между первой суставной поверхностью и второй суставной
поверхностью сустава, включающее:
первый протезный компонент, включающий первое средство
крепления для крепления указанного первого протезного компонента к первой
суставной поверхности, причем указанный первый протезный компонент имеет размер
и форму, позволяющие размещать его на первой суставной поверхности;
второй протезный компонент, включающий вторые средства
крепления для крепления указанного второго протезного компонента ко второй
суставной поверхности, причем указанный второй протезный компонент имеет размер
и форму, позволяющие размещать его на второй суставной поверхности;
средства удержания для удержания мусора, образующегося при
сочленении между указанным первым протезным компонентом и указанным вторым протезным
компонентом;
первое кольцо, прикрепленное к указанному первому протезному
компоненту; и
второе кольцо, прикрепленное к указанному второму протезному
компоненту, причем указанное первое кольцо вращательно контактирует с указанным
вторым кольцом для вращательного соединения указанного первого протезного
компонента и указанного второго протезного компонента.
16. Интерпозиционное протезное устройство по п. 15, в
котором указанный сустав включает первую кость, имеющую указанную первую
суставную поверхность, и вторую кость, имеющую указанную вторую суставную
поверхность, в котором указанное первое кольцо и указанное второе кольцо
приспособлены для расположения снаружи сустава и окружают часть указанной
второй кости.
17. Интерпозиционное протезное устройство по п. 15, в
котором указанное средство удержания является пористым и имеет средний размер
пор менее примерно 0,2 мкм.
18. Интерпозиционное протезное устройство по п. 15, в
котором указанные первые средства крепления содержат факторы роста костей.
19. Интерпозиционное протезное устройство по п. 15, в
котором указанное первое средство крепления содержит материал для врастания
тканей.
20. Интерпозиционное протезное устройство по п. 15, в
котором указанное первое средство крепления содержит биологический материал.
21. Интерпозиционное протезное устройство по п. 15, в
котором указанное первое средство крепления включает текстурированную
металлическую структуру.
22. Интерпозиционное протезное устройство по п. 21, в
котором указанное первое средство крепления включает пористую металлическую
структуру.
23. Интерпозиционное протезное устройство по п. 15, в
котором указанное первое средство крепления включает волокнистую конструкцию.
24. Интерпозиционное протезное устройство для
позиционирования между первой суставной поверхностью и второй суставной
поверхностью сустава, при этом интерпозиционное протезное устройство содержит:
первый протезный компонент, включающий первую внешнюю
область и первую внутреннюю область, причем указанная первая внешняя область имеет
первый элемент крепления кости, указанная первая внутренняя область имеет
первую поверхность сочленения, и указанный первый протезный компонент имеет
размер и форму, позволяющие размещать его над естественной суставной
поверхностью, связанная с первой суставной поверхностью;
второй протезный компонент, соединенный с указанным первым
протезным компонентом, причем указанный второй протезный компонент включает
вторую внешнюю область и вторую внутреннюю область, причем указанная вторая
внешняя область имеет второй элемент защиты кости, указанная вторая внутренняя
область имеет вторую поверхность сочленения, и указанный второй размер и форма
протезного компонента должны быть такими, чтобы его можно было расположить над
естественной суставной поверхностью, связанной со второй суставной
поверхностью;
первое кольцо, прикрепленное к указанному первому протезному
компоненту; и
второе кольцо, прикрепленное к указанному второму протезному
компоненту, причем указанное первое кольцо и указанное второе кольцо
вращательно соединяют указанный первый протезный компонент и указанный второй
протезный компонент, причем по крайней мере часть указанного первого кольца
простирается в объем, определяемый указанным вторым кольцом.
25. Интерпозиционное протезное устройство по п. 24,
дополнительно включающее третье кольцо, соединяющее первое кольцо и второе
кольцо.
26. Интерпозиционное протезное устройство для
позиционирования между первой суставной поверхностью и второй суставной поверхностью
сустава, при этом интерпозиционное протезное устройство содержит:
первый протезный компонент, включающий первую внешнюю
область и первую внутреннюю область, причем указанная первая внешняя область
имеет первый элемент крепления кости, указанная первая внутренняя область имеет
первую поверхность сочленения, и указанный первый протезный компонент имеет
размер и форму, позволяющие размещать его над естественной суставной
поверхностью, связанной с первой суставной поверхностью;
второй протезный компонент, соединенный с указанным первым
протезным компонентом, причем указанный второй протезный компонент включает
вторую внешнюю область и вторую внутреннюю область, причем указанная вторая
внешняя область имеет второй элемент защиты кости, указанная вторая внутренняя
область имеет вторую поверхность сочленения, и указанный второй размер и форма
протезного компонента должны быть такими, чтобы его можно было расположить над
естественной суставной поверхностью, связанной со второй суставной
поверхностью;
первое кольцо, прикрепленное к указанному первому протезному
компоненту, причем по меньшей мере указанное первое кольцо, указанная первая
внутренняя область и указанная вторая внутренняя область образуют
инкапсулирующее тело, имеющее закрытую инкапсулирующую поверхность, которая
содержит мусор, образующийся при сочленении указанной первой внутренней области
и указанной второй внутренней области область, указанная закрытая
инкапсулирующая поверхность, включающая инкапсулирующие обращенные к телу
поверхности указанного первого кольца, указанную первую внутреннюю область и
указанную вторую внутреннюю область; и
второе кольцо, прикрепленное к указанному второму протезному
компоненту, причем указанное первое кольцо вращательно контактирует с указанным
вторым кольцом для вращательного соединения указанного первого протезного
компонента и указанного второго протезного компонента.
27. Интерпозиционное протезное устройство по п. 26, в котором указанное первое кольцо и указанное второе кольцо вращаются вокруг одной оси вращения.
Внешние ссылки
Lozier AL, Parrott RM, Rich DB. Joint space
interpositional prosthetic device with internal bearing surfaces. US8979935B2
July, 25 2008. 2009. patents.google
Публикации изобретения
EP2187844 (A2)
US2009036995 (A1)
US8979935 (B2)
WO2009018128 (A2)
WO2009018128 (A3)
Авторы и принадлежность
Antony J. Lozier
(Энтони Дж. Лозье), Warsaw, IN (US)
Russell M.
Parrott (Рассел М. Паррот), Warsaw, IN
(US)
David B. Rich (Дэвид Б. Рич), Warsaw, IN (US)
Ключевые слова
ligamentum capitis femoris, ligamentum
teres, связка головки бедра, эндопротез,
протез,
изобретение,
однополюсной,
субтотальный
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.