2012KomistekRD

 

Наш перевод патента на изобретение: Komistek RD. Maintaining proper mechanics THA. US20120221115A1 (Поддержание надлежащей механики THA, 2012). Оригинал на английском языке доступен по ссылке: 2012KomistekRD.

 

US20120221115A1 США
Изобретатель: Ричард Д. Комистек
Текущий правопреемник: DePuy Ireland ULC
Приложения по всему миру 2011 US 2012 AU CN EP WO EP EP CN EP JP 2013 ZA 2015 US 2016 AU JP US 2018 US AU
Заявка US13/034,226 события:
2011-02-24 Приоритет US13/034,226
2011-02-24 Заявка подана физическим лицом
2012-08-30 Публикация US20120221115A1
2015-05-05 Публикация US9023112B2
2015-05-05 Заявка удовлетворена
Статус: Активно
2031-02-24 Ожидаемое истечение срока действия

 

Поддержание надлежащей механики THA

Ричард Д. Комистек

 

Аннотация

Протез тазобедренного сустава, включающий: (a) бедренный компонент, включающий головку бедренной кости; и (b) вертлужный компонент, включающий вертлужную чашку и вставку вертлужной чашки, причем вставка вертлужной чашки имеет размер, позволяющий вместить головку бедренной кости, причем головка бедренной кости имеет размер, позволяющий иметь сферический центр, соответствующий сферическому центру собственной головки бедренной кости пациента, причем вертлужная чашка имеет размер, позволяющий иметь полость со сферическим центром, соответствующим сферическому центру полости собственной вертлужной впадины пациента, и где центр бедренной головки бедренного компонента концентричен с центром полости вертлужной чашки.

 

Описание

СВЯЗАННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

1. Область изобретения

Настоящее раскрытие относится к ортопедическим тазобедренным имплантатам, их компонентам и способам подготовки собственной ткани для имплантации инородного объекта, а также к способам имплантации инородных объектов, таких как ортопедические бедра и их компоненты.

2. Краткое обсуждение связанных технологий

Обычной проблемой искусственных тазобедренных суставов является вывих, возникающий из-за того, что головка бедренной кости больше не полностью сидит в вертлужной впадине. Вывих особенно проблематичен сразу после замены искусственного тазобедренного сустава или ревизионной операции. Как известно специалистам в данной области, мягкие ткани, окружающие естественный сустав, повреждаются или удаляются во время операции, чтобы освободить место для заменяющего ортопедического имплантата. Даже в случаях ревизионной операции по искусственному суставу мягкие ткани повреждаются, чтобы получить доступ к искусственному суставу.

Вывих проблематичен во многих отношениях. Во-первых, вывих создает очевидные кинематические проблемы, поскольку компоненты сустава не выровнены для функционирования, как задумано или предполагалось. Во-вторых, вывих обычно приводит к боли в суставе из-за непреднамеренных нагрузок, оказываемых на окружающие ткани. В-третьих, вывих обычно приводит к отеку тканей, окружающих сустав. В-четвертых, вывих может создавать «хлопающие» звуки, которые коррелируют с повторным входом и выходом шара из чашки. В-пятых, вывих вызывает возникновение моментов в суставе. В-шестых, вывих приводит к преждевременному износу чашки и/или головки бедренной кости, тем самым увеличивая вероятность отказа сустава или его ослабления.

Существует множество гипотез относительно причины вывиха, а также методов и устройств для уменьшения или предотвращения вывиха. Например, некоторые ортопедические тазобедренные суставы включают постоянные удерживающие кольца для фиксации головки бедренной кости в вертлужной чашке. Но эти удерживающие кольца имеют свою цену — уменьшение диапазона движения. Поскольку возраст пациентов, перенесших замену сустава и ревизионные операции, снижается, а уровень активности пожилых людей увеличивается, уменьшение диапазона движения не является компромиссом, на который большинство пациентов готовы пойти, чтобы предотвратить вывих.

Другая проблема с существующими THA — это частота отделения головки бедренной кости внутри вертлужной впадины, что приводит к выскальзыванию головки бедренной кости в верхне-латеральном направлении, а затем обратно в нижне-медиальном направлении. Эта частота скольжения головки бедренной кости внутри вертлужной впадины приводит к наблюдению, что современные THA не функционируют как вращательный сустав, а скорее вызывают нежелательные сдвигающие силы, которые не существуют в нативном тазобедренном суставе. Это побуждение к отделению головки бедренной кости может быть основной причиной возникновения вывиха бедра.

ВВЕДЕНИЕ В ИЗОБРЕТЕНИЕ

Первым аспектом настоящего изобретения является предоставление ортопедического тазобедренного сустава, включающего: (a) имплантируемый бедренный компонент, имеющий первую резонансную частоту; (b) имплантируемый вертлужный компонент, имеющий вторую резонансную частоту; и, (c) виброгаситель, установленный по крайней мере на одном из имплантируемого бедренного компонента и имплантируемого вертлужного компонента, где частота, возникающая в результате взаимодействия между бедренным компонентом и вертлужным компонентом, приближается к резонансной частоте по крайней мере одного из бедренной кости, таза и соединительной ткани вокруг тазобедренного сустава.

В более подробном варианте реализации первого аспекта имплантируемый бедренный компонент включает бедренный стержень, шейку бедренной кости и головку бедренной кости, шейка бедренной кости отделима от головки бедренной кости, а виброгаситель включает по крайней мере часть шейки бедренной кости. В еще одном более подробном варианте реализации имплантируемый бедренный компонент включает бедренный стержень, шейку бедренной кости и головку бедренной кости, шейка бедренной кости отделима от головки бедренной кости, а виброгаситель размещает шейку бедренной кости и головку бедренной кости. В еще более подробном варианте исполнения имплантируемый бедренный компонент включает бедренный стержень, шейку бедренной кости и головку бедренной кости, а виброгаситель включает рукав, обернутый вокруг бедренного стержня. В еще более подробном варианте исполнения имплантируемый вертлужный компонент включает вертлужную чашку и вставку вертлужной чашки, а виброгаситель размещает вертлужную чашку и вставку вертлужной чашки. В более подробном варианте исполнения имплантируемый вертлужный компонент включает вертлужную чашку и вставку вертлужной чашки, а виброгаситель устанавливается на костной стороне вертлужной чашки. В более подробном варианте исполнения виброгаситель включает по меньшей мере один из следующих материалов: силиконовая резина, эластичная силиконовая резина, гуттаперча, солевой резина, гортекс, полистирол, политетрафторэтилен, нейлон, полиэтилен, полиэстер, шелк, полиэтилентерефталат и поливиниловый спирт-гидрогель.

Вторым аспектом настоящего изобретения является создание способа уменьшения распространения вибраций по меньшей мере через один компонент ортопедического тазобедренного сустава, при этом способ включает установку виброгасителя по меньшей мере на один из бедренного компонента и вертлужного компонента ортопедического тазобедренного сустава.

В более подробном варианте реализации второго аспекта бедренный компонент включает бедренный стержень, шейку бедренной кости и головку бедренной кости, а виброгаситель включает рукав, обернутый вокруг бедренного стержня. В еще одном более подробном варианте реализации бедренный компонент включает бедренный стержень, шейку бедренной кости и головку бедренной кости, а виброгаситель размещает между шейкой бедренной кости и головкой бедренной кости. В еще более подробном варианте реализации вертлужный компонент включает вертлужную чашку и вставку вертлужной чашки, а виброгаситель размещает между вертлужной чашкой и вставкой вертлужной чашки. В еще более подробном варианте реализации вертлужный компонент включает вертлужную чашку и вставку вертлужной чашки, а виброгаситель установлен на костной стороне вертлужной чашки.

Третьим аспектом настоящего изобретения является предоставление ортопедического тазобедренного сустава, включающего: (a) имплантируемый бедренный компонент включает первый магнит, демонстрирующий первое магнитное поле; и (b) имплантируемый вертлужный компонент включает второй магнит, демонстрирующий второе магнитное поле.

В более подробном варианте реализации третьего аспекта имплантируемый бедренный компонент включает бедренный стержень, шейку бедренной кости и головку бедренной кости, головка бедренной кости включает первый магнит, и первый магнит ориентирован таким образом, что при имплантации его положительный полюс находится ближе ко второму магниту, чем отрицательный полюс первого магнита. В еще одном более подробном варианте осуществления имплантируемый вертлужный компонент включает вертлужную чашку и вставку вертлужной чашки, а второй магнит ориентирован таким образом, что при имплантации его отрицательный полюс находится ближе к положительному полюсу первого магнита, чем положительный полюс второго магнита. В еще более подробном варианте осуществления имплантируемый вертлужный компонент включает вертлужную чашку и вставку вертлужной чашки, а второй магнит ориентирован таким образом, что при имплантации его положительный полюс находится ближе к положительному полюсу первого магнита, чем отрицательный полюс второго магнита. В еще более подробном варианте осуществления имплантируемый бедренный компонент включает бедренный стержень, шейку бедренной кости и головку бедренной кости, головка бедренной кости включает первый магнит, а первый магнит ориентирован таким образом, что при имплантации его отрицательный полюс находится ближе ко второму магниту, чем положительный полюс первого магнита. В более подробном варианте исполнения имплантируемый вертлужный компонент включает вертлужную чашку и вставку вертлужной чашки, а второй магнит ориентирован таким образом, что при имплантации его отрицательный полюс находится ближе к отрицательному полюсу первого магнита, чем к положительному полюсу второго магнита. В более подробном варианте исполнения имплантируемый вертлужный компонент включает вертлужную чашку и вставку вертлужной чашки, а второй магнит ориентирован таким образом, что при имплантации его положительный полюс находится ближе к отрицательному полюсу первого магнита, чем к отрицательному полюсу второго магнита. В другом более подробном варианте исполнения вертлужный компонент включает вертлужную чашку и вставку вертлужной чашки, а второй магнит является частью вертлужной чашки. В еще одном более подробном варианте исполнения вертлужный компонент включает вертлужную чашку и вставку вертлужной чашки, а второй магнит является частью вставки вертлужной чашки. В еще одном более подробном варианте осуществления вертлужный компонент включает вертлужную чашку и вставку вертлужной чашки, вертлужный компонент включает множество магнитов, где множество магнитов включает второй магнит и, по крайней мере, два из множества магнитов ориентированы так, что отрицательный полюс каждого магнита при имплантации находится ближе к головке бедренной кости бедренного компонента, чем положительный полюс каждого магнита.

В еще одном более подробном варианте осуществления третьего аспекта, по крайней мере, два из множества магнитов симметрично ориентированы относительно оси, проходящей через вертлужный компонент. В еще одном более подробном варианте осуществления, по крайней мере, два из множества магнитов асимметрично ориентированы относительно оси, проходящей через вертлужный компонент. В еще более подробном варианте исполнения вертлужный компонент включает вертлужную чашку и вставку вертлужной чашки, вертлужный компонент включает множество магнитов, где множество магнитов включает второй магнит и, по крайней мере, два из множества магнитов ориентированы так, что положительный полюс каждого магнита находится при имплантации ближе к головке бедренной кости бедренного компонента, чем отрицательный полюс каждого магнита. В еще более подробном варианте исполнения, по крайней мере, два из множества магнитов симметрично ориентированы относительно оси, проходящей через вертлужный компонент. В более подробном варианте исполнения, по крайней мере, два из множества магнитов асимметрично ориентированные относительно оси, проходящей через вертлужный компонент.

Четвертым аспектом настоящего изобретения является предоставление способа уменьшения ударных сил между ортопедическими компонентами тазобедренного сустава, способ включает: (a) связывание первого магнитного поля с бедренным компонентом ортопедического сустава, причем первое магнитное поле имеет положительный полюс и отрицательный полюс; и (b) связывание второго магнитного поля с вертлужным компонентом ортопедического сустава, причем второе магнитное поле имеет положительный полюс и отрицательный полюс, где по крайней мере один из положительных полюсов и отрицательных полюсов ближе друг к другу, чем другой из положительных полюсов и отрицательных полюсов.

В более подробном варианте осуществления четвертого аспекта процесс связывания первого магнитного поля с бедренным компонентом включает включение магнита как части головки бедренной кости, магнит головки бедренной кости ориентирован таким образом, что положительный полюс находится ближе к вертлужному компоненту, чем отрицательный полюс, процесс связывания второго магнитного поля с вертлужным компонентом включает включение магнита как части по крайней мере одного из вертлужной чашки и вставки вертлужной чашки, а магнит вертлужного компонента ориентирован таким образом, что положительный полюс находится ближе к положительному полюсу магнита бедренного компонента, чем отрицательный полюс. В еще одном более подробном варианте осуществления акт связывания первого магнитного поля с бедренным компонентом включает включение магнита как части бедренной головки, магнит бедренной головки ориентирован таким образом, что отрицательный полюс находится ближе к вертлужному компоненту, чем положительный полюс, акт связывания второго магнитного поля с вертлужным компонентом включает включение магнита как части по крайней мере одного из вертлужной чашки и вставки вертлужной чашки, и магнит вертлужного компонента ориентирован таким образом, что отрицательный полюс находится ближе к положительному полюсу магнита бедренного компонента, чем положительный полюс. В еще более подробном варианте осуществления магнит бедренного компонента является частью вертлужной чашки. В еще более подробном варианте осуществления магнит бедренного компонента является частью вставки вертлужной чашки. В более подробном варианте реализации этап связывания второго магнитного поля с вертлужным компонентом ортопедического сустава включает установление множества положительных полюсов и множества отрицательных полюсов.

Пятым аспектом настоящего изобретения является предоставление способа замедления вывиха между бедренным компонентом и вертлужным компонентом ортопедического тазобедренного сустава, способ включает: (a) связывание первого магнитного поля с бедренным компонентом ортопедического сустава, причем первое магнитное поле имеет положительный полюс и отрицательный полюс; и (b) связывание второго магнитного поля с вертлужным компонентом ортопедического сустава, причем второе магнитное поле имеет положительный полюс и отрицательный полюс, где сила притяжения между одним из положительных полюсов и одним из отрицательных полюсов действует для замедления вывиха между бедренным компонентом и вертлужным компонентом при имплантации.

В более подробном варианте осуществления пятого аспекта, действие по связыванию первого магнитного поля с бедренным компонентом включает включение магнита как части головки бедренной кости, магнит головки бедренной кости ориентирован таким образом, что положительный полюс находится ближе к вертлужному компоненту, чем отрицательный полюс, действие по связыванию второго магнитного поля с вертлужным компонентом включает включение магнита как части по крайней мере одного из вертлужной чашки и вставки вертлужной чашки, и магнит вертлужного компонента ориентирован таким образом, что отрицательный полюс находится ближе к положительному полюсу магнита бедренного компонента, чем положительный полюс. В еще одном более подробном варианте осуществления акт связывания первого магнитного поля с бедренным компонентом включает включение магнита как части бедренной головки, магнит бедренной головки ориентирован таким образом, что отрицательный полюс находится ближе к вертлужному компоненту, чем положительный полюс, акт связывания второго магнитного поля с вертлужным компонентом включает включение магнита как части по крайней мере одного из вертлужной чашки и вставки вертлужной чашки, и магнит вертлужного компонента ориентирован таким образом, что положительный полюс находится ближе к отрицательному полюсу магнита бедренного компонента, чем отрицательный полюс. В еще более подробном варианте осуществления магнит бедренного компонента является частью вертлужной чашки. В еще более подробном варианте осуществления магнит бедренного компонента является частью вставки вертлужной чашки. В более подробном варианте реализации этап связывания второго магнитного поля с вертлужным компонентом ортопедического сустава включает в себя установление множества положительных полюсов и множества отрицательных полюсов.

Шестым аспектом настоящего изобретения является создание протеза тазобедренного сустава, включающего: (a) бедренный компонент, включающий головку бедренной кости; и (b) вертлужный компонент, включающий вертлужную чашку и вставку вертлужной чашки, причем вставка вертлужной чашки имеет размер, позволяющий вместить головку бедренной кости, причем головка бедренной кости имеет размер, позволяющий иметь сферический центр, совпадающий со сферическим центром собственной головки бедренной кости пациента, причем вертлужная чашка имеет размер, позволяющий иметь полость со сферическим центром, совпадающим со сферическим центром полости собственной вертлужной впадины пациента, и где центр бедренной головки бедренного компонента концентричен с центром полости вертлужной чашки.

В более подробном варианте шестого аспекта сферический центр нативной головки бедренной кости пациента определяется по интерфейсу нативной головки бедренной кости с нативной вертлужной впадиной во время ходьбы. В еще одном более подробном варианте осуществления сферический центр нативной вертлужной впадины пациента определяется из интерфейса нативной головки бедренной кости с нативной вертлужной впадиной во время ходьбы. В еще более подробном варианте осуществления нативная головка бедренной кости пациента включает хрящ, прикрепленный к нативной головке бедренной кости. В еще более подробном варианте осуществления полость нативной вертлужной впадины пациента включает хрящ, прикрепленный к нативной вертлужной впадине. В более подробном варианте осуществления радиальная толщина вертлужной впадины неравномерна по окружности. В более подробном варианте осуществления радиальная толщина вертлужной впадины неравномерна по окружности. В еще более подробном варианте осуществления наружная поверхность вертлужной впадины является несферической, а внутренняя поверхность вертлужной впадины является сферической. В еще более подробном варианте осуществления наружная поверхность вертлужной впадины является сферической, а внутренняя поверхность вертлужной впадины является несферической. Седьмым аспектом настоящего изобретения является предоставление способа проектирования ортопедического имплантата тазобедренного сустава, причем способ включает: (a) проведение кинематического анализа популяции, подходящей для операции по замене тазобедренного сустава; (b) установление точек контакта между нативной бедренной костью и нативной вертлужной впадиной для каждого человека в популяции с использованием кинематического анализа; (c) создание воображаемой сферы, которая коррелирует с точками контакта для каждого человека в популяции; (d) определение размера воображаемой сферы для каждого человека в популяции, включая по меньшей мере один из радиуса, диаметра, окружности и центральной точки; и (e) проектирование по меньшей мере одного из бедренного компонента и вертлужного компонента с использованием размера воображаемой сферы для каждого человека в популяции. В более подробном варианте осуществления седьмого аспекта этап определения включает определение центральной точки воображаемой сферы, где центральная точка представляет собой анатомический сферический центр, а этап проектирования включает проектирование бедренного компонента таким образом, чтобы он имел бедренную головку со сферической кривизной, сферическая кривизна соответствует воображаемой протезной сфере, имеющей центр, который совпадает с анатомическим сферическим центром. В еще одном более подробном варианте осуществления популяция состоит из одного человека. В еще более подробном варианте осуществления популяция состоит из множества людей, имеющих по крайней мере одну общую черту, взятую из группы возраста, пола, расы, роста, размера кости. В еще более подробном варианте осуществления этап проведения включает наблюдение за тазобедренным суставом каждого человека в популяции, где наблюдение происходит, когда тазобедренный сустав находится под нагрузкой веса. В более подробном варианте осуществления наблюдение включает использование по крайней мере одного из флюороскопии, магнитно-резонансной томографии, КТ-визуализации, ультразвука. В более подробном варианте осуществления этап проведения включает наблюдение за тазобедренным суставом каждого человека в популяции, а этап проведения включает создание трехмерной модели тазобедренного сустава для каждого человека в популяции. В другом более подробном варианте осуществления этап установления включает использование анализа обнаружения столкновений для установления точек контакта между нативной бедренной костью и нативной вертлужной впадиной для каждого человека в популяции с использованием трехмерной модели тазобедренного сустава. В еще одном более подробном варианте осуществления изобретение дополнительно включает отображение местоположения воображаемой сферы для каждого человека в популяции относительно костных ориентиров.

Девятым аспектом настоящего изобретения является предоставление способа изготовления ортопедического тазобедренного сустава, причем способ включает: (a) проведение кинематического анализа популяции, подходящей для операции по замене тазобедренного сустава; (b) установление точек контакта между нативной бедренной костью и нативной вертлужной впадиной для каждого человека в популяции с использованием кинематического анализа; (c) создание сферы, которая коррелирует с точками контакта для каждого человека в популяции; (d) определение размера сферы для каждого человека в популяции, включая по меньшей мере один из радиуса, диаметра, окружности и центральной точки; (e) проектирование по меньшей мере одного из бедренного компонента и вертлужного компонента с использованием размера сферы для каждого человека в популяции; и (f) изготовление по меньшей мере одного из бедренного компонента и вертлужного компонента.

В более подробном варианте осуществления девятого аспекта этап определения включает определение центральной точки воображаемой сферы, где центральная точка представляет собой анатомический сферический центр, а этап проектирования включает проектирование бедренного компонента так, чтобы он имел бедренную головку со сферической кривизной, сферическая кривизна соответствует воображаемой протезной сфере, имеющей центр, который совпадает с анатомическим сферическим центром. В еще одном более подробном варианте осуществления популяция состоит из одного человека. В еще более подробном варианте осуществления популяция состоит из множества людей, имеющих по крайней мере одну общую черту, взятую из группы возраста, пола, расы, роста, размера кости. В еще более подробном варианте осуществления этап проведения включает наблюдение за тазобедренным суставом каждого человека в популяции, где наблюдение происходит, когда тазобедренный сустав находится под нагрузкой веса. В более подробном варианте осуществления наблюдение включает использование по крайней мере одного из флюороскопии, магнитно-резонансной томографии, КТ-визуализации, ультразвука. В более подробном варианте осуществления этап проведения включает наблюдение за тазобедренным суставом каждого человека в популяции, а этап проведения включает создание трехмерной модели тазобедренного сустава для каждого человека в популяции. В другом более подробном варианте осуществления этап установления включает использование анализа обнаружения столкновений для установления точек контакта между собственной бедренной костью и собственной вертлужной впадиной для каждого человека в популяции с использованием трехмерной модели тазобедренного сустава. В еще более подробном варианте осуществления изобретение далее включает отображение местоположения воображаемой сферы для каждого человека в популяции относительно костных ориентиров. Десятый аспект настоящего изобретения заключается в предоставлении вертлужной чашки, содержащей чашеобразную стенку, по крайней мере частично ограничивающую вогнутость, чашеобразная стенка, включающая верхний периметр, ограничивающий первое отверстие через чашеобразную стенку, чашеобразная стенка, также ограничивающая второе отверстие, размер которого позволяет пропускать по крайней мере часть связки головки бедренной кости.

В более подробном варианте осуществления десятого аспекта изобретение также включает по крайней мере один язычок, функционально соединенный со стенкой, по крайней мере один язычок включает сквозное отверстие. В еще одном более подробном варианте осуществления изобретение также включает множество язычков, распределенных по окружности вокруг верхнего периметра стенки, причем каждый из множества язычков имеет сквозное отверстие. В еще более подробном варианте осуществления изобретение также включает множество направляющих штифтов, каждый из которых имеет размер, позволяющий вставлять его в сквозное отверстие каждого язычка.

Одиннадцатый аспект настоящего изобретения заключается в предоставлении бедренного компонента протеза тазобедренного сустава, включающего бедренный стержень, приспособленный для вставки в интрамедуллярный канал бедренной кости, бедренный стержень соединен с шейкой бедренной кости, шейка бедренной кости простирается проксимально от бедренного стержня, шейка бедренной кости функционально соединена с бедренной головкой, установленной на проксимальном конце шейки бедренной кости, где бедренная головка включает проксимальную полость.

В более подробном варианте осуществления одиннадцатого аспекта проксимальная полость бедренной головки представляет собой сквозное отверстие, простирающееся через бедренную головку. В еще одном более подробном варианте осуществления проксимальная полость простирается в шейку бедренной кости. В еще более подробном варианте осуществления проксимальная полость простирается в бедренный стержень. В еще более подробном варианте осуществления бедренный стержень, шейка бедренной кости и бедренная головка составляют одну деталь. В более подробном варианте исполнения проксимальная полость имеет по меньшей мере одно из круглого поперечного сечения, прямоугольного поперечного сечения и неправильного поперечного сечения.

Двенадцатым аспектом настоящего изобретения является предоставление способа установки вертлужного компонента пациенту, причем способ включает: (a) позиционирование и выравнивание вертлужного зажима относительно вертлужной впадины, где вертлужный зажим включает чашеобразную стенку, имеющую сквозное отверстие, вмещающее пропускную способность части связки головки бедренной кости, прикрепленной к вертлужной впадине; (b) сверление контрольных отверстий вблизи вертлужной впадины с использованием вертлужного зажима в качестве направляющей; и (c) вставку штифта в каждое контрольное отверстие, где этап позиционирования и выравнивания включает вставку части связки головки бедренной кости, прикрепленной к вертлужной впадине, через сквозное отверстие вертлужного зажима.

В более подробном варианте осуществления двенадцатого аспекта способ дополнительно включает позиционирование направляющей чашки относительно таза с использованием штифтов, установку направляющего штифта в вертлужную впадину, когда направляющая чашка находится на месте, и удаление направляющей чашки после установки направляющего штифта в вертлужную впадину.

Тринадцатым аспектом настоящего изобретения является обеспечение протезного тазобедренного сустава, включающего: (a) бедренный компонент, включающий головку бедренной кости с полостью головки бедренной кости; и (b) вертлужный компонент, включающий вертлужную чашку и вставку вертлужной чашки, причем вставка вертлужной чашки и вертлужная чашка имеют каждое сквозное отверстие, где сквозные отверстия перекрывают местоположение нативной связки головки бедренной кости.

В более подробном варианте осуществления тринадцатого аспекта полость головки бедренной кости имеет размер, позволяющий принять часть нативной бедренной кости, которая остается прикрепленной к нативной связке головки бедренной кости. В еще одном более подробном варианте осуществления полость головки бедренной кости простирается в шейку бедренного компонента. В еще более подробном варианте осуществления полость головки бедренной кости простирается через шейку бедренного компонента и в стержень бедренного компонента. В еще более подробном варианте осуществления сквозные отверстия вертлужной чашки и вставки вертлужной чашки ориентированы для совмещения с местом, где связка головки бедренной кости крепится к вертлужной впадине.

Четырнадцатым аспектом настоящего изобретения является предоставление способа имплантации ортопедического тазобедренного сустава, причем способ включает: (a) имплантацию и установку вертлужного компонента в нативную вертлужную впадину; (b) имплантацию и установку бедренного компонента в нативную бедренную кость; и (c) поддержание соединения между нативной связкой головки бедренной кости и по крайней мере одной из нативной вертлужной впадины и нативной бедренной кости после имплантации и установки вертлужного компонента и бедренного компонента.

В более подробном варианте осуществления четырнадцатого аспекта способ далее включает изменение формы части нативной головки бедренной кости, прикрепленной к нативной связке головки бедренной кости, для создания бедренной ревизии и соединения бедренного компонента с бедренной ревизией. В еще одном более подробном варианте осуществления изобретение далее включает отделение нативной головки бедренной кости от нативной бедренной кости, где бедренная ревизия включает вставку бедренной кости, установленную на нативной связке головки бедренной кости, и где процесс соединения бедренного компонента с бедренной ревизией включает вставку бедренной кости в полость бедренного компонента. В еще более подробном варианте осуществления полость простирается в шейку бедренного компонента. В еще более подробном варианте осуществления полость простирается через шейку бедренного компонента и в стержень бедренного компонента.

Пятнадцатым аспектом настоящего изобретения является предоставление способа имплантации по крайней мере одного ортопедического компонента тазобедренного сустава, способ включает: (a) имплантацию и установку по крайней мере одного из вертлужного компонента в нативную вертлужную впадину и бедренного компонента в нативную бедренную кость; и (b) сохранение соединения между нативной связкой головки бедренной кости и по крайней мере одним из нативной вертлужной впадины и нативной бедренной кости.

В более подробном варианте осуществления пятнадцатого аспекта действие имплантации включает установку вертлужного компонента на нативную вертлужную впадину, а вертлужный компонент включает чашку с отверстием, через которое проходит нативная связка головки бедренной кости. В еще одном более подробном варианте осуществления действие имплантации включает установку бедренного компонента на нативную бедренную кость, а бедренный компонент включает полость для приема по крайней мере части нативной бедренной кости, соединенной с нативной связкой головки бедренной кости. В еще более подробном варианте осуществления изобретение далее включает изменение формы части нативной головки бедренной кости, прикрепленной к нативной связке головки бедренной кости, для создания бедренной ревизии, имплантацию и установку бедренного компонента на нативную бедренную кость и соединение бедренного компонента с бедренной ревизией. В еще более подробном варианте осуществления изобретение далее включает отделение нативной головки бедренной кости от нативной бедренной кости, где бедренная ревизия включает вставку бедренной кости, и где действие соединения бедренного компонента с бедренной ревизией включает вставку бедренной кости в полость бедренного компонента. В более подробном варианте осуществления действие имплантации включает имплантацию и установку вертлужного компонента в нативную вертлужную впадину, а действие имплантации включает имплантацию и установку бедренного компонента в нативную бедренную кость. В более подробном варианте осуществления изобретение далее включает установку первой части троса по крайней мере на одну из нативной вертлужной впадины и вертлужного компонента и установку второй части троса по крайней мере на одну из нативной бедренной кости и бедренного компонента. Шестнадцатым аспектом настоящего изобретения является создание вертлужного компонента протеза тазобедренного сустава, включающего: (a) вертлужную чашку, приспособленную для установки на нативную вертлужную впадину; (b) первую вставку вертлужной чашки, которая устанавливается на вертлужную чашку и может перемещаться относительно вертлужной чашки; и (c) вторую вставку вертлужной чашки, которая устанавливается на первую вставку вертлужной чашки (d) переставляемый относительно первой вставки вертлужной чашки, первая вставка вертлужной чашки, расположенная между второй вставкой вертлужной чашки и вертлужной чашкой.

В более подробном варианте шестнадцатого аспекта вертлужная чашка включает окружную канавку на ее внутренней поверхности, первая вертлужная чашка включает выступ, который принимается внутри окружной канавки, и выступ переставляемый относительно окружной канавки. В еще одном более подробном варианте первая вставка вертлужной чашки включает окружную канавку на ее внешней поверхности, вертлужная чашка включает выступ на ее внутренней поверхности, и окружная канавка переставляемая относительно выступа. В еще более подробном варианте первая вставка вертлужной чашки включает окружную канавку на ее внутренней поверхности, вторая вертлужная чашка включает выступ, который принимается внутри окружной канавки, и выступ переставляемый относительно окружной канавки. В еще более подробном варианте осуществления вторая вставка вертлужной чашки включает окружную канавку на ее внешней поверхности, первая вставка вертлужной чашки включает выступ на ее внутренней поверхности, и окружная канавка может быть перемещена относительно выступа. В более подробном варианте осуществления первая вставка вертлужной чашки может быть перемещена скользящим образом относительно вертлужной чашки в первой плоскости, первая вставка вертлужной чашки может быть перемещена скользящим образом относительно второй вставки вертлужной чашки во второй плоскости, и первая плоскость в целом перпендикулярна относительно второй плоскости. В более подробном варианте осуществления первая вставка вертлужной чашки может быть перемещена вращательно относительно вертлужной чашки, и первая вставка вертлужной чашки может быть перемещена скользящим образом относительно второй вставки вертлужной чашки. В другом более подробном варианте осуществления первая вставка вертлужной впадины может скользящим образом перемещаться относительно вертлужной впадины, а первая вставка вертлужной впадины может вращательно перемещаться относительно второй вставки вертлужной впадины.

Семнадцатым аспектом настоящего изобретения является предоставление способа сборки подвижного подшипника вертлужного компонента протеза тазобедренного сустава, способ включает: (a) установку первой вставки вертлужной впадины на вертлужную впадину, где установка первой вставки вертлужной впадины на вертлужную впадину включает перемещение первой вставки вертлужной впадины относительно вертлужной впадины без отсоединения первой вставки вертлужной впадины от вертлужной впадины; и, (b) установка второй вставки вертлужной чашки на первую вставку вертлужной чашки, где установка второй вставки вертлужной чашки на первую вставку вертлужной чашки включает изменение положения второй вставки вертлужной чашки относительно первой вставки вертлужной чашки без отсоединения второй вставки вертлужной чашки от первой вставки вертлужной чашки.

В более подробном варианте осуществления семнадцатого аспекта изменение положения первой вставки вертлужной чашки относительно вертлужной чашки включает скольжение первой вставки вертлужной чашки по вертлужной чашке, а изменение положения второй вставки вертлужной чашки относительно первой вставки вертлужной чашки включает скольжение второй вставки вертлужной чашки по первой вставке вертлужной чашки. В еще одном более подробном варианте осуществления изменение положения первой вставки вертлужной чашки относительно вертлужной чашки включает вращение первой вставки вертлужной чашки относительно вертлужной чашки, а изменение положения второй вставки вертлужной чашки относительно первой вставки вертлужной чашки включает скольжение второй вставки вертлужной чашки относительно первой вставки вертлужной чашки. В еще более подробном варианте осуществления изменение положения первой вставки вертлужной чашки относительно вертлужной чашки включает скольжение первой вставки вертлужной чашки относительно вертлужной чашки, а изменение положения второй вставки вертлужной чашки относительно первой вставки вертлужной чашки включает вращение второй вставки вертлужной чашки относительно первой вставки вертлужной чашки. Восемнадцатым аспектом настоящего изобретения является предоставление вертлужного компонента протеза тазобедренного сустава, включающего: (a) вертлужную чашку, приспособленную для установки на нативную вертлужную впадину; и, (b) первая вставка вертлужной чашки, которая устанавливается на вертлужную чашку и может быть перемещена относительно вертлужной чашки, первая вставка вертлужной чашки одновременно перемещается глубже во внутреннюю часть вертлужной чашки и перемещается за пределы контура вертлужной чашки.

В более подробном варианте осуществления восемнадцатого аспекта вертлужная впадина включает окружную канавку на ее внутренней поверхности, первая вертлужная впадина включает выступ, который принимается внутри окружной канавки, и выступ может быть перемещен относительно окружной канавки. В еще одном более подробном варианте осуществления первая вставка вертлужной впадины включает окружную канавку на ее внешней поверхности, вертлужная впадина включает выступ на ее внутренней поверхности, и окружная канавка может быть перемещена относительно выступа.

Девятнадцатым аспектом настоящего изобретения является предоставление способа сборки подвижного подшипника вертлужного компонента протеза тазобедренного сустава, способ включает установку первой вставки вертлужной впадины на вертлужную впадину, где установка первой вставки вертлужной впадины на вертлужную впадину включает одновременное перемещение первой вставки вертлужной впадины глубже во внутреннюю часть вертлужной впадины и перемещение первой вставки вертлужной впадины за пределы контура вертлужной впадины.

В более подробном варианте осуществления девятнадцатого аспекта изменение положения первой вставки вертлужной чашки относительно вертлужной чашки включает скольжение первой вставки вертлужной чашки по вертлужной чашке.

Двадцатый аспект настоящего изобретения заключается в предоставлении способа пересмотра проксимальной стороны нативной бедренной кости для установки бедренного компонента протеза тазобедренного сустава, при этом способ включает: (a) удаление нативной головки бедренной кости из нативной бедренной кости; (b) изменение формы шейки нативной бедренной кости; и (c) установку протезного бедренного компонента на измененную форму шейки.

В более подробном варианте осуществления двадцатого аспекта протезный бедренный компонент содержит бедренную головку. В еще одном более подробном варианте осуществления протезный бедренный компонент содержит бедренную головку и гильзу шейки бедренной кости. В еще более подробном варианте осуществления гильза шейки бедренной кости имеет цилиндрическую форму. В еще более подробном варианте осуществления гильза шейки бедренной кости имеет форму усеченного конуса.

Двадцать первый аспект настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставить ортопедический тазобедренный сустав, включающий: (a) имплантируемый бедренный компонент, имеющий первую резонансную частоту; и (b) имплантируемый вертлужный компонент, имеющий вторую резонансную частоту, где частота, возникающая в результате взаимодействия между бедренным компонентом и вертлужным компонентом, отличается от резонансной частоты по крайней мере одного из бедренной кости, таза и соединительной ткани вокруг тазобедренного сустава.

В более подробном варианте двадцать первого аспекта имплантируемый бедренный компонент включает бедренный стержень, шейку бедренной кости и головку бедренной кости, а шейка бедренной кости является отделимой от головки бедренной кости. В еще одном более подробном варианте имплантируемый вертлужный компонент включает вертлужную чашку и вставку вертлужной чашки.

Двадцать второй аспект настоящего изобретения заключается в предоставлении способа проектирования ортопедического тазобедренного сустава, причем способ включает: (a) создание имплантируемого бедренного компонента, имеющего первую резонансную частоту; и (b) создание имплантируемого вертлужного компонента, имеющего вторую резонансную частоту, где частота, возникающая в результате взаимодействия между бедренным компонентом и вертлужным компонентом, отличается от резонансной частоты по крайней мере одного из бедренной кости, таза и соединительной ткани вокруг тазобедренного сустава.

В более подробном варианте двадцать второго аспекта бедренный компонент включает бедренный стержень, шейку бедренной кости и головку бедренной кости. В еще одном более подробном варианте вертлужный компонент включает вертлужную чашку и вставку вертлужной чашки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

РИС. 1 представляет собой вид в перспективе с возвышением первого примерного протеза тазобедренного сустава в соответствии с настоящим раскрытием, показанный с фантомным изображением естественной анатомии пациента.

РИС. 2 представляет собой вид в перспективе с возвышением первого примерного протеза тазобедренного сустава РИС. 1, показанного с демпфером штока.

РИС. 3 представляет собой вид в перспективе с возвышением первого примерного протеза тазобедренного сустава РИС. 1, показанного с демпфером вертлужной впадины.

РИС. 4 представляет собой вид в перспективе с возвышением первого примерного протеза тазобедренного сустава РИС. 1, показанного с демпфером вставной вертлужной впадины.

РИС. 5 представляет собой вид в перспективе с возвышением второго примерного протеза тазобедренного сустава в соответствии с настоящим раскрытием, показанного с фантомным изображением естественной анатомии пациента.

РИС. 6 представляет собой перспективный вид сверху альтернативного примерного протеза тазобедренного сустава, показанного с обозначениями, указывающими на подобные магнитные поля для отталкивания определенных компонентов.

РИС. 7 представляет собой перспективный вид сверху другого альтернативного примерного протеза тазобедренного сустава, показанного с фантомным изображением естественной анатомии пациента.

РИС. 8 представляет собой профильный вид таза человека и проксимальной части бедренной кости, показывающий концентрические анатомические сферы.

РИС. 9 представляет собой фронтальный вид таза человека и проксимальной части бедренной кости, показывающий концентрические анатомические сферы.

РИС. 10 представляет собой фронтальный вид таза человека и проксимальной части бедренной кости, показывающий неконцентрические анатомические сферы.

РИС. 11 представляет собой профильный вид таза человека и проксимальной части бедренной кости, показывающий неконцентрические анатомические сферы.

РИС. 12 представляет собой фронтальный вид таза человека и проксимальной части бедренной кости, показывающий неконцентрические анатомические сферы.

РИС. 13 — фронтальный вид таза человека и проксимальной части бедренной кости, показывающий неконцентрические анатомические сферы.

РИС. 14 — профильный вид проксимальной части бедренной кости человека, показывающий правильно выбранную анатомическую сферу.

РИС. 15 — профильный вид таза человека, показывающий правильно выбранную анатомическую сферу.

РИС. 16 — профильный вид таза человека и проксимальной части бедренной кости, показывающий общий анатомический центр сферы.

РИС. 17 — фронтальный вид таза человека и проксимальной части бедренной кости, показывающий общий анатомический центр сферы.

РИС. 18 — рентгеновское изображение ранее существовавшего имплантата тазобедренного сустава, не имеющего концентрических центров.

РИС. 19 — еще одно рентгеновское изображение другого ранее существовавшего имплантата тазобедренного сустава, не имеющего концентрических центров.

РИС. 20 — схема проксимальной части бедренной кости и вертлужной впадины таза.

РИС. 21 представляет собой профильный вид таза, показывающий связку головки бедренной кости, проходящую от вертлужной впадины и прикрепленную к ней.

РИС. 22 представляет собой вид сверху ориентирной чашки в соответствии с настоящим раскрытием, показанной до вставки в вертлужную впадину.

РИС. 23 представляет собой вид сверху ориентирной чашки РИС. 22, показанной после вставки в вертлужную впадину.

РИС. 24 представляет собой вид сверху ориентирной чашки РИС. 22, показанной после вставки в вертлужную впадину и со вставленными штифтами.

РИС. 25 представляет собой профильный вид вертлужной впадины после удаления ориентирной чашки.

РИС. 26 представляет собой вид сверху примерной направляющей чашки и направляющего штифта, используемых для ориентации развертки, рассверливающей вертлужную впадину.

РИС. 27 представляет собой профильный вид рассверленной вертлужной впадины.

28 представляет собой вид сверху постоянной вертлужной чашки, установленной на тазу.

РИС. 29 представляет собой вид сверху постоянной вертлужной чашки РИС. 28, с удаленными направляющими штифтами.

РИС. 30 представляет собой вид профиля естественного человеческого тазобедренного сустава.

РИС. 31 представляет собой вид профиля, показывающий бедренную сторону еще одного примерного тазобедренного сустава в соответствии с настоящим раскрытием, при прикреплении к нативному тазу.

РИС. 32 представляет собой вид профиля, показывающий бедренную сторону и вертлужный компонент еще одного примерного тазобедренного сустава в соответствии с настоящим раскрытием, при прикреплении к нативному тазу.

РИС. 33 представляет собой вид профиля, показывающий бедренную сторону еще одного примерного тазобедренного сустава перед вставкой в ​​бедренный компонент.

РИС. 34 представляет собой профильный вид, показывающий бедренный компонент, бедренную сторону и вертлужный компонент еще одного примерного тазобедренного сустава, прикрепленного к нативному тазу и бедренной кости.

РИС. 35 представляет собой профильный вид, показывающий еще один примерный тазобедренный сустав, прикрепленный к нативному тазу и бедренной кости.

РИС. 36 включает в себя приподнятый перспективный вид примерной вертлужной чашки и вид снизу примерной вставки вертлужной чашки.

РИС. 37 включает в себя два перспективных вида, показывающих некоторые из возможных движений между вертлужной чашкой и вставкой вертлужной чашки РИС. 36.

РИС. 38 представляет собой перспективный вид вертлужной чашки и вставки вертлужной чашки РИС. 36, показанных прикрепленными к тазу.

РИС. 39 включает вид сверху на примерную вертлужную чашку, вид сверху на промежуточный вкладыш и вид снизу на примерную вставку вертлужной чашки.

РИС. 40 представляют собой перспективные виды вертлужной чашки, вертлужного вкладыша и вставки вертлужной чашки РИС. 39, показанные установленными на тазу.

РИС. 41 включает в себя вид сверху примерной вертлужной чашки, вид сверху промежуточного вкладыша и вид снизу примерной вставки вертлужной чашки.

РИС. 42 включает сравнительные виды головки бедренной кости до изменения формы шейки бедренной кости.

РИС. 43 включает сравнительные виды головки бедренной кости до изменения формы шейки бедренной кости при установке на нее цилиндрической втулки.

РИС. 44 включает сравнительные виды головки бедренной кости до изменения формы шейки бедренной кости при установке на нее конической втулки.

РИС. 45 представляет собой вертикальное поперечное сечение современной вертлужной чашки или вставки чашки, имеющей равномерную толщину стенки.

РИС. 46 представляет собой вид сверху вертлужной впадины, показанной с различными контрольными отметками, A-E.

РИС. 47 представляет собой вертикальное поперечное сечение примерной вертлужной чашки или вставки чашки, имеющей неравномерную толщину стенки и форму.

РИС. 48 — вертикальные поперечные сечения образцовых вертлужных чашек или чашечных вкладышей, которые имеют неравномерную толщину стенки и форму.

РИС. 49 — вертикальные поперечные сечения современных вертлужных чашек или чашечных вкладышей, показанных с прикрепленной вставкой для смещения сферического центра вертлужного компонента.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Примерные варианты осуществления настоящего раскрытия описаны и проиллюстрированы ниже, чтобы охватить ортопедические тазобедренные имплантаты, их компоненты и способы подготовки собственной ткани для имплантации инородного объекта, а также способы имплантации инородных объектов, таких как ортопедические тазобедренные имплантаты и их компоненты. Конечно, специалистам в данной области будет очевидно, что предпочтительные варианты осуществления, обсуждаемые ниже, являются примерными по своей природе и могут быть переконфигурированы без отступления от объема и духа настоящего изобретения. Однако для ясности и точности примерные варианты осуществления, обсуждаемые ниже, могут включать необязательные этапы, методы и особенности, которые специалист должен признать необязательными для попадания в объем настоящего изобретения.

Ссылаясь на РИС. 1, первый пример протезного тазобедренного сустава 100 включает бедренный компонент 102, взаимодействующий с вертлужным компонентом 104. В примерной форме бедренный компонент 102 включает бедренный стержень 106 для имплантации в проксимальный интрамедуллярный канал 110 бедренной кости 112 для того, чтобы закрепить бедренный компонент на бедренной кости. Бедренный стержень 106 может быть изготовлен из любого возможного материала, включая металлы, такие как, без ограничений, титан, кобальт-хром и нержавеющая сталь. В этом примерном варианте исполнения бедренный стержень 106 включает демпфер стержня 120 для уменьшения вибраций, передаваемых между бедренным стержнем и бедренной костью 112, которые могут способствовать ослаблению бедренного стержня внутри интрамедуллярного канала. Более конкретно, примерный демпфер штока 120 обернут вокруг бедренного штока 106 так, что демпфер помещает шток и бедренную кость между ними при имплантации. В примерной форме демпфер 120 содержит рукав, который может быть изготовлен из одного или нескольких материалов, которые являются биологически совместимыми и уменьшают вибрации, передаваемые между бедренным штоком 106 и бедренной костью 112, включая, без ограничений, силиконовый каучук, эластичный силиконовый каучук, гуттаперчу, солевой каучук, гортекс, полистирол, политетрафторэтилен, нейлон, полиэтилен, полиэстер, шелк, полиэтилентерефталат, поливиниловый спирт-гидрогель. Но это не единственный демпфер, используемый как часть первого примерного тазобедренного сустава 100.

Демпфер штока 120 также может быть вставлен между металлической втулкой, которая зафиксирована цементом и/или материалом для врастания кости, и бедренным стержнем 106. Таким образом, бедренный стержень 106 фиксируется в металлической втулке, а демпфер 120 вставляется между ними.

Ссылаясь на РИС. 2, бедренный компонент 102 (показан без демпфера штока 120) также включает шейку 130, соединенную с бедренным стержнем 106. В этом примерном варианте исполнения шейка 130 включает усеченный конический конец (не показан), который входит в зацепление с соответствующей усеченной конической полостью (не показана), образованной внутри шара 136. В этом примерном варианте исполнения шар 136 может быть изготовлен из любого возможного материала, включая металлы и керамику, такие как, без ограничений, титан, кобальт-хром, нержавеющая сталь и оксид алюминия. Для того чтобы уменьшить вибрации, передаваемые между шейкой 130 и шаром 136, усеченный конический конец включает демпфер 140, который помещает шейку и шар. Примерный демпфер 140 содержит колпачок, который соответствует форме усеченного конического конца. В качестве альтернативы, демпфер 140 может иметь форму кольца, которое охватывает шейку 130 бедренного компонента 102.

Следует отметить, что при использовании демпфера 140, усеченно-коническая полость, образованная внутри шара 136, достаточно велика, чтобы вместить как колпачок, так и усеченно-конический конец. Как и в случае с предыдущим демпфером, этот примерный демпфер 140 может быть изготовлен из одного или нескольких материалов, которые являются биологически совместимыми и уменьшают вибрации, передаваемые между шейкой 130 и шаром 136, включая, без ограничений, силиконовый каучук, эластичный силиконовый каучук, гуттаперчу, солевой каучук, гортекс, полистирол, политетрафторэтилен, нейлон, полиэтилен, полиэстер, шелк, полиэтилентерефталат, поливиниловый спирт-гидрогель. В дополнение к амортизаторам 120, 140, связанным с бедренным компонентом 102, вертлужный компонент 104 также может включать свои собственные амортизаторы.

Ссылаясь на РИС. 3, вертлужный компонент 104 включает вертлужную чашку 150 и вертлужную вставку 152. Внутренняя часть вертлужной чашки 150 включает полусферическую полость, которая принимает полусферический аспект вертлужной вставки 152. Вертлужная чашка 150 включает амортизатор 160, который размещается между чашкой и тазом пациента 170. В этом примерном варианте осуществления вертлужная чашка 150 может быть изготовлена из любого подходящего материала, включая металлы, такие как, без ограничений, титан, кобальт-хром и нержавеющая сталь. В примерной форме демпфер 160 является полукруглым и устанавливается на задней части вертлужной впадины 150. Общая площадь этого демпфера 150 может быть очень маленькой, менее 1,0 мм2 или может покрывать всю площадь поверхности вертлужной впадины. Можно использовать один или несколько демпферов 150. При размещении вертлужной впадины 150 и таза 170 вибрации, передаваемые между чашкой и тазом, уменьшаются. Считается, что вибрации, передаваемые между чашкой 150 и тазом 170, способствуют ослаблению чашки и отказу сустава. При размещении вертлужной чашки 150 и таза 170 вибрации, передаваемые между чашкой и тазом, уменьшаются. Считается, что вибрации, передаваемые между чашкой 150 и тазом 170, способствуют ослаблению чашки и отказу сустава. Примерный демпфер 160 может быть изготовлен из одного или нескольких материалов, которые являются биологически совместимыми и уменьшают вибрации, передаваемые между чашкой 150 и тазом 170, включая, без ограничений, силиконовую резину, эластичную силиконовую резину, гуттаперчу, солевой каучук, гортекс, полистирол, политетрафторэтилен, нейлон, полиэтилен, полиэстер, шелк, полиэтилентерефталат, поливиниловый спирт-гидрогель.

Ссылка на РИС. 4, для уменьшения вибраций, передаваемых между вертлужным компонентом 104 и смежными структурами, между вертлужной вставкой 152 и вертлужной чашкой 150 (показана без демпфера 160) установлен демпфер 180. В этом примерном варианте исполнения вертлужная вставка 152 может быть изготовлена ​​из любого возможного материала, включая металлы и керамику, такие как, без ограничений, титан, кобальт-хром, нержавеющая сталь и оксид алюминия. В примерной форме демпфер 180 является полукруглым и установлен на задней стороне вертлужной вставки 152. Общая площадь этого демпфера 180 может быть очень маленькой, например, менее 1,0 мм2, или может покрывать всю площадь поверхности вертлужной чашки. Можно использовать один или несколько демпферов. При размещении вертлужной чашки 150 и вертлужной вставки 152 вибрации, передаваемые между чашкой и вставкой, уменьшаются. Считается, что вибрации, передаваемые между чашкой 150 и вставкой 152, способствуют ослаблению чашки и отказу сустава. Примерный демпфер 180 может быть изготовлен из одного или нескольких материалов, которые являются биологически совместимыми и уменьшают вибрации, передаваемые между чашкой 150 и вставкой 152, включая, без ограничений, силиконовую резину, эластичную силиконовую резину, гуттаперчу, солевой каучук, гортекс, полистирол, политетрафторэтилен, нейлон, полиэтилен, полиэстер, шелк, полиэтилентерефталат, поливиниловый спирт-гидрогель.

Примерные виброгасители 120, 140, 160, 180 могут использоваться, когда резонансные частоты соседних компонентов не одинаковы. Из-за наличия разделения бедра и скольжения головки бедренной кости в вертлужной впадине импульсные нагрузки и энергия вибрации передаются и распространяются по всему тазобедренному суставу.

Естественная или резонансная частота объекта — это частота, на которой этот объект будет свободно вибрировать. Если к объекту приложить переменную силу с частотой, равной собственной частоте, вибрации могут стать сильными, явление, известное как резонанс. Резонанс — это нарастание большой амплитуды вибрации, которое происходит, когда конструкция или объект возбуждается на своей собственной частоте. Резонанс может быть как желательным, так и нежелательным. В контексте акустического резонанса желательный резонанс демонстрируют музыкальные инструменты. И наоборот, нежелательный резонанс может привести к механическим отказам, приводящим к обрушению мостов и разрушению крыльев самолетов.

Качество вибрации и распространение вибрации, производимой вибрирующим объектом, зависит от собственных частот вибрационных волн, производимых объектом. Некоторые объекты, как правило, вибрируют на одной частоте, в то время как другие объекты вибрируют и производят более сложные волны с набором частот. Если преобразовать в звук, эти объекты создают звуки, которые можно описать как шум. Фактическая частота, на которой объект будет вибрировать, определяется следующим соотношением: частота = скорость / длина волны. Изобретатель обнаружил, что полезно определять собственную частоту имплантируемых компонентов THA и вторичных структур (например, костного цемента) для смягчения нежелательного резонанса.

Первый примерный метод определения резонансной частоты компонента или ткани включает возбуждение компонента или ткани с использованием, например, динамика, усиливающего различные частоты. Например, акселерометр можно использовать на костях, прикрепив один трехосный акселерометр жестко к кости, а затем при возбуждении сигнал ускорения, после фильтрации, используется для определения собственной частоты кости.

Кроме того, ряд Фурье можно использовать для определения частоты рассматриваемого объекта. Ряд Фурье показывает, как математический ряд синусоидальных и косинусоидальных членов может быть использован для анализа формы волны. После того, как ряд Фурье записан для формы волны, компоненты ряда полностью описывают частотное содержание формы волны. Есть четыре условия, которые должны быть выполнены для того, чтобы ряд Фурье был полезен.

1. Форма волны должна быть периодической. Эта форма волны должна повторяться время для существования ряда Фурье.

2. Если функция имеет разрывы, их число должно быть конечным в любом периоде.

3. Функция должна содержать конечное число максимумов и минимумов в течение любого периода.

4. Функция должна быть абсолютно интегрируемой в любом периоде, то есть,

 

Специалисты в данной области могут быть знакомы с многочисленными другими методами, которые могут использоваться для определения резонансных частот для тканей тела, имплантируемых компонентов и вторичных структур.

Когда у пациента происходит отделение бедра, как только головка бедренной кости скользит обратно в вертлужную чашку, генерируется импульсная нагрузка, которая приводит к распространению вибрации по всему тазобедренному суставу. Если эти вибрации находятся на резонансных частотах кости, имплантируемых компонентов и/или вторичных структур или близки к ним, вредный резонанс может привести к преждевременному отказу. Чтобы уменьшить этот преждевременный отказ и износ, виброгасители располагаются так, чтобы поглощать вибрации между соседними компонентами.

Чтобы определить, могут ли быть предпочтительными виброгасители 120, 140, 160, 180, можно протестировать примерные ортопедические компоненты тазобедренного сустава для определения их соответствующих резонансных частот. Когда два или более компонентов тазобедренного сустава имеют одинаковые или близкие резонансные частоты, можно использовать один или несколько виброгасителей 120, 140, 160, 180. Следует понимать, что тестирование ортопедических компонентов не является обязательным условием для включения виброгасителей 120, 140, 160, 180 в состав ортопедического тазобедренного сустава.

Ссылаясь на РИС. 5, примерный узел тазобедренного имплантата 200 включает бедренный компонент 202, вертлужную чашку 204 и вертлужную вставку 206. Из-за наличия высоких сил опорной поверхности при тотальной эндопротезировании тазобедренного сустава бедренный компонент 202 может быть полностью или частично изготовлен с использованием высокомагнитных материалов, которые работают в сочетании с высокомагнитными материалами, которые могут использоваться для изготовления вертлужной чашки 204 и/или вертлужной вставки 206 для уменьшения сил нижнего тазобедренного сустава и/или разделения бедра. В этом примерном варианте исполнения бедренный компонент 202 включает бедренный стержень 208, который адаптирован для имплантации в бедренный интрамедуллярный канал после надлежащей резекции бедренной кости. Проксимально от бедренного стержня 208 выступает встроенная шейка 210, которая включает резьбовой или конический конец (не показан), адаптированный для приема бедренного шара 214. Бедренный шар 214 изготовлен с включением биологически совместимого металлического покрытия (например, нержавеющей стали, титана, титанового сплава), которое окружает неодимовый магнитный сердечник или другой ферромагнитный сердечник. В качестве альтернативы, бедренный шар 214 может быть изготовлен с включением одного или нескольких постоянных магнитов (например, неодимового магнита), встроенных в биологически совместимую металлическую подложку (например, нержавеющей стали, титана, титанового сплава). В любом случае магнитное поле, создаваемое бедренным шаром 214, представляет собой магнитный Северный полюс, который притягивается к любому магнитному Южному полюсу. Чтобы замедлить смещение бедренной головки 214 из вертлужной вставки 206, вертлужная впадина 204 включает биологически совместимое металлическое покрытие 220 (например, нержавеющая сталь, титан, титановый сплав), которое окружает железный сердечник. В качестве альтернативы вертлужная впадина 204 может быть изготовлена ​​с включением одного или нескольких магнитов, встроенных в биологически совместимую металлическую подложку (например, нержавеющая сталь, титан, титановый сплав). В любом случае магнитное поле, создаваемое вертлужной впадиной 204, представляет собой магнитный Южный полюс. Поскольку сила между Северным полюсом и Южным полюсом обратно пропорциональна квадрату расстояния между намагниченными поверхностями, важно уменьшить расстояния между полюсами.

Чтобы уменьшить расстояния между полюсами, вертлужная впадина 206 может быть изготовлена ​​с использованием двух соображений. Во-первых, вертлужная вставка 206 может быть изготовлена с минимальной толщиной, тем самым уменьшая расстояние между бедренной головкой 214 и вертлужной чашкой 204. Альтернативно или в дополнение, вертлужная вставка 206 может сама по себе содержать один или несколько магнитов, ориентированных таким образом, что северный полюс обращен к вертлужной чашечке 204, а южный полюс обращен к бедренной головке 214. В примерной форме вертлужная вставка 206 включает в себя чашеобразный неодимовый магнитный сердечник или другой ферромагнитный магнитный сердечник. Затем этот сердечник формуется или инкапсулируется в биологически совместимый полимер или керамику для формирования капсулы 226, содержащей опорную поверхность чашки 204. В примерной форме средняя толщина капсулы 226 составляет от 0,1 мм до 20 мм.

Ссылаясь на РИС. 6, альтернативный примерный узел тазобедренного имплантата 240 включает бедренный компонент 242, вертлужную чашку 244 и вертлужную вставку 246. Бедренный компонент 242 включает бедренный стержень 248, имеющий встроенную шейку 250, которая включает резьбовой или конический конец (не показан), адаптированный для приема бедренной головки 254. Бедренная головка 214 изготовлена с включением биологически совместимого металлического покрытия (например, нержавеющей стали, титана, титанового сплава), которое окружает неодимовый магнитный сердечник или другой ферромагнитный сердечник. В качестве альтернативы, бедренная головка 214 может быть изготовлена с включением одного или нескольких постоянных магнитов (например, неодимового магнита), встроенных в биологически совместимую металлическую подложку (например, нержавеющей стали, титана, титанового сплава). В любом случае магнитное поле, создаваемое бедренной головкой 214, представляет собой магнитный Северный полюс, который притягивается к любому магнитному Южному полюсу.

Для уменьшения ударных сил между бедренным компонентом 242 и вертлужными компонентами 244, 246 магнитное поле бедренного компонента и вертлужных компонентов может быть одинаковым. В частности, по крайней мере одна из вертлужной вставки 246 и вертлужной чашки 244 включает биологически совместимое металлическое покрытие 260 (например, нержавеющая сталь, титан, титановый сплав), которое окружает железный сердечник. В качестве альтернативы вертлужная чашка 244 и вертлужная вставка 246 могут быть изготовлены так, чтобы включать один или несколько магнитов, встроенных в биологически совместимую металлическую подложку (например, нержавеющая сталь, титан, титановый сплав). В любом случае магнитное поле, создаваемое вертлужной чашкой 244 и вертлужной вставкой 246, представляет собой магнитный северный полюс. Поскольку северные полюса бедренного компонента 242 и вертлужных компонентов 244, 246 отталкиваются друг от друга, силы удара между бедренным компонентом и вертлужными компонентами могут быть уменьшены.

Переходя к РИС. 7, другой альтернативный примерный узел тазобедренного имплантата 270 включает бедренный компонент 272, вертлужную чашку 274 и вертлужную вставку 276. Бедренный компонент 272 включает бедренный стержень 278, имеющий встроенную шейку 280, которая включает резьбовой или конический конец (не показан), адаптированный для приема бедренной головки 284. В этом варианте реализации бедренная головка 284 и самая проксимальная сторона 286 вертлужной чашки 274 (наиболее удаленная от бедренного стержня) оба имеют положительную полярность (т. е. Северный полюс), но дистальная медиальная 288 и дистальная латеральная сторона 290 вертлужной чашки 274 имеют отрицательную полярность (т. е. Южный полюс). В примерной форме взаимодействие положительной и положительной полярности работает для уменьшения компрессионных сил во время нагрузки, в то время как взаимодействие положительной и отрицательной полярности противостоит вывиху и отделению бедренной головки.

Ссылаясь на РИС. 8 и 9, дополнительный пример ортопедического тазобедренного сустава 300 включает чашечный компонент 302 и бедренный компонент 304, имеющие концентрические сферы. Более конкретно, анатомия пациента подготовлена ​​для обеспечения того, чтобы как чашечный компонент 302, так и бедренный компонент 304 имели общий сферический центр относительно вертлужной впадины.

Ссылаясь на РИС. 10-13, хотя в многочисленных публикациях было заявлено, что человеческое бедро является вращательным суставом, тогда как присутствуют только три последовательных вращения, фактические формы вертлужной впадины и головки бедренной кости не являются чистыми сферами. Фактически, положение многочисленных внешних точек на вертлужной впадине и головке бедренной кости может быть записано, и компьютерные алгоритмы могут быть применены к этим точкам для создания сфер, поверхность которых наилучшим образом коррелирует с записанными точками. В исследовании, проведенном изобретателем, было установлено, что многочисленные сферы могут быть получены с использованием наборов точек на поверхности вертлужной впадины и головки бедренной кости. Поэтому, в консервативном смысле, используя наборы точек на вертлужной впадине и головке бедренной кости, можно было бы легко получить по крайней мере пятьдесят сфер для каждой из вертлужной впадины и головки бедренной кости, которые по крайней мере частично коррелировали бы с записанными точками (т. е. по крайней мере некоторые из записанных точек составляли бы внешнюю точку на сфере). Поэтому, если бы были выбраны пятьдесят сфер для вертлужной впадины и пятьдесят сфер для головки бедренной кости, это привело бы к двадцати пяти сотням комбинаций сфер. Но изобретатель определил, что правильная комбинация сфер — это концентрическая комбинация, полученная из интерфейсов опорных поверхностей вертлужной впадины и головки бедренной кости во время ходьбы, и полученная из поверхности хряща внутри вертлужной впадины и поверхности хряща на головке бедренной кости.

Возвращаясь к РИС. 8 и 9 для того, чтобы спроектировать компонент чашки 302 и бедренный компонент 304, проводится кинематический анализ для предполагаемого реципиента ортопедического тазобедренного сустава 300. Этот кинематический анализ определяет точки на естественной головке бедренной кости реципиента, контактирующие с вертлужной впадиной, и соответствующие точки на вертлужной впадине, контактирующие с головкой бедренной кости.

Образцовый кинематический анализ выполняется для определения этих сфер, пока сустав находится в динамических, несущих весовых условиях in vivo. Во время нормального движения походки эти сферы сохраняют концентричность. Поэтому при современной технологии визуализации флюороскопия является образцовым методом использования. Но другие методы визуализации, такие как ультразвук, могут быть использованы для выполнения кинематического анализа. Под флюороскопическим наблюдением пациент совершает обычную ходьбу. Затем пациент проходит второй клинический визуализирующий тест с использованием КТ, МРТ или ультразвука (также могут использоваться другие технологии). В контексте КТ-сканирования сканированные срезы сустава используются для создания трехмерной (3D) модели таза и бедренных костей пациента. Затем эти трехмерные кости накладываются на двухмерные флюороскопические изображения. После того как все флюороскопические изображения или несколько выбранных флюороскопических изображений преобразованы в 3D, движение бедра пациента можно просматривать в любой выбранной плоскости. Используя анализ обнаружения столкновений, точка головки бедренной кости, соприкасающаяся с тазом, и точки таза, соприкасающиеся с головкой бедренной кости, определяются и последовательно отображаются на карте.

Если у вас нет возможности определить правильные точки на вертлужной впадине и головке бедренной кости с помощью вышеупомянутого кинематического анализа, вы можете альтернативно использовать метод проб и ошибок, чтобы определить местоположение концентрических сфер, размещая сферы разных размеров в разных местах относительно вертлужной впадины и головки бедренной кости для каждого пациента, пока сферы не станут концентрическими в нескольких плоскостях. После того, как анатомическая концентричность установлена для конкретного пациента, местоположение может быть отображено и перемещено во время операции, чтобы гарантировать, что сферические центры имплантированных компонентов соответствуют анатомическим сферическим центрам.

Ссылаясь на РИС. 14-17, сферы накладываются на точки, которые лучше всего соответствуют отображенным точкам на тазу и головке бедренной кости, чтобы создать отдельные сферы. Важно отметить, что эти сферы могут быть получены с использованием костной анатомии или хряща. Правильная сфера для каждого пациента может зависеть от качества хряща и/или концентричности двух сфер.

После того, как сферы определены, местоположение центра этих сфер определяется и используется в качестве целевого начала координат (или центра) для сфер имплантированной головки бедренной кости и вертлужной впадины. Центр двух полученных сфер можно определить довольно легко с помощью многочисленных программных пакетов и/или с помощью математического подхода. Затем важно нанести на карту расположение центров анатомической сферы пациента относительно костных ориентиров. Центр выбранной сферы таза необходимо отслеживать относительно костных ориентиров на тазу, а центр сферы головки бедренной кости необходимо отслеживать относительно костных ориентиров на бедренной кости.

Подготовка костей к установке протезных компонентов должна проводиться с учетом сохранения анатомических сфер пациента. Поэтому после подготовки костей для имплантируемых компонентов имплантируемые компоненты имплантируются для сохранения этих сферических центров. В качестве альтернативы можно использовать хирургическую навигационную систему или метод визуализации для определения сферического центра(ов) пациента и обеспечения имплантации имплантируемых компонентов для сохранения сферического центра(ов).

В отличие от приведенного выше примерного варианта реализации, который является специфичным для пациента, соображения стоимости могут потребовать конечного набора компонентов имплантата, которые отличаются по размеру друг от друга. Этот конечный набор компонентов имплантата может включать гендерные и этнические соображения в зависимости от популяции, используемой для моделирования компонентов имплантата. При этом предполагается, что потребуется более трех сфер вертлужной впадины (в настоящее время пациенты обычно получают головку бедренной кости размером 28, 32 или 36 мм), чтобы соответствовать всем, кому требуется ТКА. Затем, зная правильные размеры сфер вертлужной впадины, центр этих сфер определяется и используется для разработки правильного размера для вертлужной чашки, вставки чашки и компонентов бедренной головки/головки. Правильные размеры для вертлужной чашки, вставки чашки и бедренной головки/головки предназначены для поддержания сферической концентричности на протяжении всей нормальной походки.

Поддержание правильных сферических центров также приводит к правильной имплантации бедренной ножки, так что центр сферы бедренной головки находится в начале сферы вертлужной чашки. Таким образом, центры обеих этих сфер (головки и чашки) совпадают с анатомическим центром сферы вертлужной впадины с учетом поверхности хряща.

Понятно, что в большинстве анализов размеров имплантатов, если используется колоколообразная кривая, есть установленное количество размеров, которые будут включать 90% субъектов, которым требуется этот тип имплантата. К сожалению, при тотальном эндопротезировании тазобедренного сустава (THA), в отличие от других протезов, таких как тотальное эндопротезирование коленного сустава (TKA), все пациенты получают один из трех размеров. Поэтому в идеальном мире наилучшим результатом было бы то, что 30% пациентов получат имплантат THA, который может поддерживать концентрические сферы. К сожалению, это не так, потому что небольшое смещение имплантированных компонентов приведет к тому, что сферы таза и головки бедренной кости не будут концентрическими. Поэтому важно понимать и выводить правильные сферы, которые позволят по крайней мере 90% населения получить THA с возможностью поддержания концентричности их анатомической сферы. Используя примерный кинематический анализ, который обсуждался ранее в настоящем документе, можно определить сферические размеры для таза и сферические размеры для головки бедренной кости, которые подходят заранее определенному проценту пациентов. Хотя в настоящее время размеры составляют только 28, 32 и 36 мм головки бедренной кости, которые затем сопрягаются с вкладышем вертлужной впадины, этот анализ может показать, что следует изготавливать от 10 до 12 размеров головок бедренной кости и вкладышей вертлужной впадины, чтобы 90% субъектов под колоколообразной кривой могли получить надлежащие размеры головки бедренной кости и вертлужной впадины, которые сохраняют их сферическую концентричность. Эти размеры могут быть не целыми числами, а скорее десятичными числами. Опять же, важно, чтобы каждый пациент получил головку бедренной кости и вертлужный компонент, сохраняющие сферическую концентричность после имплантации THA. Использование неправильного размера головки бедренной кости и/или вкладыша вертлужной впадины приводит к тому, что эти имплантированные сферы не будут концентричными с анатомической сферической концентричностью пациента. Этот неправильный размер может привести к возникновению сдвигающих сил, что в дальнейшем приведет к отделению и/или вывиху головки бедренной кости. Форма современных бедренных ножек не может обеспечить сферическую концентричность из-за ограниченных возможностей. Поэтому понятно, что хирургу могут быть доступны несколько длин шейки и углов шейки относительно бедренной ножки. Поэтому, как только анатомический сферический центр найден, его можно переместить с использованием сферических центров имплантированных компонентов, используя различные варианты шейки ножки. Это может представлять особую проблему в случае, когда хирург удаляет слишком много или недостаточно кости и/или бедренный разрез и/или ножка фиксируется в бедренной кости под углом смещения. Ссылаясь на РИС. 18 и 19, разделение головки бедренной кости в современном тотальном эндопротезировании тазобедренного сустава вызвано тем, что вертлужная впадина и головка бедренной кости имплантируются в положении и/или ориентации, которые не совпадают с надлежащим сферическим центром пациента. Таким образом, это смещение этих компонентов вызывает сдвигающие силы, так что мышечная структура пациента пытается перестроить протезные компоненты в надлежащий анатомический сферический центр пациента. На РИС. 18 и 19 показаны примеры современных имплантатов, которые были имплантированы, и то, как эти имплантаты не сохранили надлежащий анатомический сферический центр пациента. Пунктирный круг представляет имплантированную сферу головки бедренной кости для этого пациента. Половина точки представляет центр этой имплантированной сферы головки бедренной кости. Сплошной круг представляет анатомическую сферу вертлужной впадины, полученную из опорных точек контакта на хряще для этого субъекта во время обычной ходьбы. Сплошная точка представляет центр этой анатомической сферы вертлужной впадины. К сожалению, после имплантации головка бедренной кости больше не вращается вокруг анатомического сферического центра этого пациента. Но мышечная структура пациента вокруг тазобедренного сустава связана с этим анатомическим сферическим центром и пытается вращать тазобедренный имплантат вокруг анатомического сферического центра этого пациента. Поскольку анатомический центр сферы пациента и центры протезной сферы (для шара и гнезда) не совпадают, в имплантированном тазобедренном суставе создаются сдвигающие силы, которые приводят к разделению бедра и/или вывиху бедра.

Как показано на РИС. 20 и 21, естественная анатомия пациента включает вертлужную впадину 510 в тазу 512, которая адаптирована для приема головки бедренной кости 514 на проксимальном конце бедренной кости 516, поэтому головка бедренной кости принимается внутри полости, определяемой вертлужной впадиной, образуя шаровидный сустав. В естественном тазобедренном суставе пациента вертлужная впадина 510 определяет полость, имеющую сферический центр, который концентричен со сферическим центром головки бедренной кости 514. Поскольку головка бедренной кости 514 поворачивается относительно вертлужной впадины 510, эта общая сферическая ориентация центра сохраняется. Но существующие ортопедические тазобедренные суставы не поддерживают эту общую сферическую ориентацию центра между полостью вертлужной впадины и головкой бедренной кости.

Образцовый подход для определения и поддержания этой общей сферической ориентации центра использует человеческие анатомические ориентиры, такие как связка головки бедренной кости 520. Связка головки бедренной кости 520 является основным ограничением, которое в настоящее время устраняется без какой-либо попытки хирурга использовать ее местоположение для определения ориентации чашки. Напротив, эта образцовая методика включает сохранение определенных особенностей вертлужной впадины до того, как инструмент может быть использован для определения местоположения связки головки бедренной кости.

Ссылаясь на РИС. 22, ориентирная чашка или зажим 530 включает отверстие 532, размер которого позволяет разместить часть связки головки бедренной кости 520, которая остается прикрепленной к вертлужной впадине 510. В этом примерном варианте осуществления ориентирная чашка 530 имеет форму чаши и включает множество выступов 534. Каждый выступ 534 включает сквозное отверстие 536, которое соответствует расположению крепежного элемента, используемого для крепления вертлужной чашки к тазу 512. Ссылаясь на РИС. 23, ориентирная чашка 530 расположена над вертлужной впадиной 510 таким образом, что отверстие 532 перекрывает расположение связки головки бедренной кости 520. Отверстие 532 может иметь различные размеры и положения внутри чашки 530, чтобы обозначить местоположение связки головки бедренной кости, и может использоваться у нескольких пациентов с различным расположением связки головки бедренной кости в вертлужной впадине. Более конкретно после того, как отверстие 532 расположено так, чтобы оно накладывалось на связку головки бедренной кости 520, чашка 530 прижимается к вертлужной впадине 510, при этом связка головки бедренной кости проходит через отверстие. После этого в тазу 512 просверливаются отверстия с использованием отверстий для язычков 536 в качестве направляющих.

Однако следует отметить, что хотя ориентирная чашка 530 обычно имеет форму вертлужной чашки, эта форма не является критической. Чашка 530 может иметь любую форму, например круглую, эллиптическую, квадратную, прямоугольную и т. д., и может быть любого размера. Критически важным является сохранение по крайней мере одной из анатомических контрольных точек, связанных с вертлужной впадиной 510, чтобы можно было установить места установки и/или ориентацию вертлужной впадины до рассверливания вертлужной впадины.

Ссылаясь на РИС. 24 после того, как отверстия в тазу 512 просверлены, в отверстия вставляются штифты 560. Ориентирная чашка 530 также удаляется, что позволяет использовать эту же ориентацию позже в операции для рассверливания и постоянного позиционирования вертлужной чашки 570 (см. РИС. 29).

Ссылаясь на РИС. 25, штифты 560 остаются в тазу 512 после удаления ориентира 530. После этого, как показано на РИС. 26, вертлужная впадина 510 подготавливается к приему постоянной вертлужной чашки 570 (см. РИС. 29).

Ссылаясь на РИС. 26 и 27, в настоящее время хирургу сложно правильно рассверлить вертлужную впадину, чтобы вертлужная чашка и вставка чашки были расположены правильно. Чтобы помочь хирургу правильно рассверлить вертлужную впадину, после удаления ориентирной чашки 530 направляющая штифтовая чашка 580 крепится к вертлужной впадине с помощью штифтов 560, которые проходят через соответствующие отверстия в направляющей штифтовой чашке. Направляющая штифтовая чашка 580 включает отверстие, обнажающее часть вертлужной впадины, где расположена связка головки бедренной кости. После того, как направляющая штифтовая чашка 580 находится на месте, направляющий штифт 582 крепится к вертлужной впадине в центре гнезда, с учетом связки головки бедренной кости и/или других костных или мягкотканных ориентиров. Этот направляющий штифт 582 может быть длиной от 1,0 см до 20 см и иметь диаметр от 0,1 см до 3,0 см, например. Направляющий штифт 582 может быть изготовлен из множества материалов, таких как, без ограничений, кобальт-хром, сталь, титан, тантал и керамика. После этого чашка направляющего штифта 580 удаляется сверху направляющего штифта 582 и вспомогательных штифтов 560, что оставляет направляющий штифт 582 прикрепленным к вертлужной впадине. Используя направляющий штифт 582 и вспомогательные штифты 560 на тазовой кости, в гнездо вставляется развертка (не показана), и вертлужная впадина равномерно и в правильном направлении рассверливается для создания измененной вертлужной впадины 510′ (см. РИС. 27). После рассверливания развертка и направляющий штифт 560 удаляются, в то время как вспомогательные штифты 560 сохраняются для направления имплантированной чашки в гнездо.

Ссылаясь на РИС. 28, постоянная вертлужная чашка 570 вставляется в измененную вертлужную впадину 510′ с помощью направляющих штифтов 560, чтобы сохранить правильную ориентацию, необходимую для создания концентричности с головкой бедренной кости.

Ссылаясь на РИС. 29, после того, как вертлужная чашка 570 надежно закреплена на месте в измененной вертлужной впадине 510′, направляющие штифты 560 удаляются, а соответствующие отверстия заполняются.

Возвращаясь к РИС. 20, во время походки с нагрузкой связка головки бедренной кости 520 остается натянутой, так что расстояние между связками на протяжении всей части цикла походки с нагрузкой остается постоянным. Местоположение места прикрепления связки головки бедренной кости 520 в вертлужной впадине 510 определяется как точка A. Местоположение места прикрепления связки головки бедренной кости 520 на головке бедренной кости 514 определяется как точка B. Следовательно, если линия, проведенная от точки A до точки B, постоянна на протяжении всей весовой части цикла походки, то можно использовать эту линию для определения местоположения надлежащей сферы вертлужной впадины. Поскольку точки B и C находятся на одной кости, неподвижном теле, то расстояние от точек B до C всегда постоянно. Следовательно, зная расстояния от точек A до B и от B до C, можно построить линию от точки A до точки C, которая также является константой. Хотя этот анализ является плоским по своей природе, для выравнивания продольного направления чашки может использоваться четвертая точка вне плоскости. Определив местоположение связки головки бедренной кости 520 в вертлужной впадине 510, до подготовки вертлужной впадины во время операции, измеряют расстояние от связки головки бедренной кости 520 до сферического центра вертлужной впадины 570 (см. РИС. 29) и головки бедренной кости 514, чтобы убедиться, что сохраняется правильный сферический центр. Связка головки бедренной кости 520 является единственным ориентиром в вертлужной впадине 510, который можно использовать для определения местоположения правильного сферического центра. Знание расстояния от места прикрепления связки головки бедренной кости 520 в вертлужной впадине 510 до правильного сферического центра имеет решающее значение для хирургического выравнивания и имплантации вертлужной чашки 570 и головки бедренной кости 514.

Хотя только что описанный пример может быть использован для определения концентрических сфер во время операции, можно использовать ряд методик для определения и/или поддержания концентрических сфер после тотального эндопротезирования тазобедренного сустава. В примерной упрощенной методике можно попытаться определить и поддерживать концентричность с помощью статических рентгеновских лучей, но этот метод будет двухмерным и не сможет правильно определить концентричность в трех измерениях. Этот метод может позволить определить только аналогичные круговые центры. Можно также использовать предоперационное планирование и/или визуализацию, такую как МРТ, КТ, ультразвук и/или любой другой метод визуализации. Большинство методов визуализации, которые могут использоваться в настоящее время, являются статическими и могут подвергать пациента воздействию радиации. Можно также использовать интраоперационную хирургическую навигацию и/или методы визуализации для определения и/или поддержания концентрических сфер. Самое главное, важно убедиться, что выбрана правильная ориентация чашки и бедренной ножки, чтобы обеспечить концентрические сферы после операции THA.

Ссылаясь на РИС. 30, все современные операции THA требуют удаления связки головки бедренной кости 602. Но этот примерный вариант протезного тазобедренного сустава сохраняет связку головки бедренной кости 602, если она здорова. Как было сказано ранее, связка головки бедренной кости 602 является стабилизирующим механизмом в тазобедренном суставе, который соединяет таз 603 с бедренной костью 605.

Если связка головки бедренной кости 602 не здорова, можно использовать искусственную структуру для укрепления связки головки бедренной кости. Эта искусственная структура может состоять из любого количества материалов, таких как, без ограничений, шпагат, силиконовая резина, эластичная силиконовая резина, гуттаперча, солевой каучук, гортекс, полистирол, политетрафторэтилен, нейлон, полиэтилен, полиэстер, шелк, полиэтилентерефталат и поливиниловый спирт-гидрогель. Этот материал может быть обернут вокруг связки головки бедренной кости 602, прикреплен к основанию места прикрепления связки головки бедренной кости в вертлужной впадине, переплетен внутри связки головки бедренной кости или использован другим способом для усиления прочности связки головки бедренной кости.

Ссылаясь на РИС. 30 и 31, изначально головка бедренной кости 604 отделяется от остальной части бедренной кости 605. Затем режущий инструмент (не показан) используется для формирования сегмента кости 610 из головки бедренной кости 604, где сегмент кости остается прикрепленным к связке головки бедренной кости 602. В примерной форме сегмент кости 610 разрезается на цилиндрическую форму, имеющую ту же длину, что и нативная головка бедренной кости 604, причем один конец цилиндра крепится к связке головки бедренной кости 602. Следует отметить, что цилиндрическая форма не является критической, и другие формы и размеры, такие как, без ограничений, прямоугольная, треугольная и закругленная, могут использоваться в качестве части, удерживающей сегмент кости. Ссылаясь на РИС. 32-34, примерный протез тазобедренного сустава 600 содержит вертлужную чашку 620 и вкладыш вертлужной чашки 622, каждый из которых имеет сквозное отверстие (не показано), размер которого позволяет пропускать связку головки бедренной кости 602 и костный сегмент 610. Примерный протез тазобедренного сустава 600 также содержит бедренную головку 628, шейку бедренной кости 630 и бедренный стержень 632, где шейка бедренной кости выполнена за одно целое с бедренным стержнем. Бедренная головка 628 включает сквозное отверстие (не показано), размер которого позволяет вставлять костный сегмент 610, так что часть костного сегмента, к которому крепится связка головки бедренной кости, находится в значительной степени заподлицо с внешней дугообразной поверхностью головки. Шейка 630 включает полость 636, аксиально совмещенную со сквозным отверстием, чтобы принять часть сегмента кости 610. В этом примерном варианте осуществления полость 636 является цилиндрической.

Ссылаясь на РИС. 32-34, имплантация примерного протеза тазобедренного сустава 600 включает использование режущего инструмента для создания сегмента кости 610, который крепится одним концом к связке головки бедренной кости 602 и свободен на противоположном конце. Связка головки бедренной кости 602 во время этого процесса остается прикрепленной к тазу 603. После того, как сегмент кости 610 отрезан, сегмент кости и часть связки головки бедренной кости 602 продеваются через сквозное отверстие вертлужной впадины 620. Затем вертлужная впадина 620 крепится к тазу 603. Затем сегмент кости 610 и часть связки головки бедренной кости 602 продеваются через сквозное отверстие вкладыша вертлужной впадины 622. Затем вкладыш вертлужной впадины 622 крепится к вертлужной впадине 620. Затем сегмент кости 610 продевается через сквозное отверстие бедренной головки 628 таким образом, чтобы конец сегмента кости, прикрепленный к связке головки бедренной кости 602, был, по существу, заподлицо с опорной поверхностью бедренной головки. И по крайней мере часть оставшегося сегмента кости 610, не попавшего в бедренную головку 628, поступает в полость шейки бедренной кости 636.

Костный сегмент 610 может быть прикреплен к шейке бедренной кости 630 с использованием многочисленных методик и методов. Примерный способ для использования с настоящим примерным вариантом осуществления 600 включает нанесение костного цемента между костным сегментом 610 и стенкой(ами) шейки бедренной кости 630, которые очерчивают полость 636. Другой примерный способ включает вставку материала для врастания кости между костным сегментом 610 и стенкой(ами) шейки бедренной кости 630, которые очерчивают полость 636.

Бедренная головка 628 может альтернативно быть конической для создания колпачкового углубления в месте, где принимается головка бедренной кости. Таким образом, место на бедренной головке 628, где принимается головка бедренной кости, не обязательно должно быть коническим и не должно быть цилиндрическим отверстием. Другими словами, полость на бедренной головке 628 для приема модифицированной головки бедренной кости может иметь любую из ряда форм. Количество кости, сохраненной от головки бедренной кости, может быть любого размера и формы. Длина этой сохраненной головки бедренной кости может быть достаточно большой, чтобы ее можно было зафиксировать только в бедренной головке 628, или она может быть больше, чтобы вставить ее через бедренную головку и в шейку бедренной кости 630 бедренного протеза. В качестве альтернативы сохраненная головка бедренной кости может быть достаточно длинной, чтобы дистальный конец кости мог пройти через бедренную головку 628, через шейку бедренной кости 630, через часть бедренного стержня и в или через бедренный стержень 632. Эта техника может позволить поддерживать кровоснабжение в сохраненной головке бедренной кости и связке головки бедренной кости, тем самым позволяя сохраненной головке бедренной кости врастать в бедренную кость.

Ссылаясь на РИС. 35, альтернативный примерный вариант осуществления 700 такой же, как и предыдущий протезный тазобедренный сустав 600, за исключением добавления швов или других удерживающих линий 702, проходящих по крайней мере между двумя из вертлужной чашки, вкладыша вертлужной чашки, бедренной кости, шейки бедренной кости и таза. Эти швы или удерживающие линии 702 могут использоваться как подтяжки, оборачиваясь вокруг вертлужной чашки, между чашкой и костью, а затем либо прикрепляясь к компоненту бедренного имплантата, либо к бедренной кости. Вертлужная чашка может включать канавки 704, позволяющие швам или другим удерживающим линиям 702 располагаться между чашкой и костью, а затем надежно закрепляться на имплантате и кости или позволять кости врастать в чашку и/или искусственную структуру.

Ссылаясь на РИС. 36-38, примерный подвижный подшипник вертлужного компонента 800 содержит вертлужную чашку 802 и переустанавливаемую вставку чашки 804. Переустанавливаемая вставка чашки 804 включает полукруглое ребро 806, имеющее поперечное сечение в виде ласточкина хвоста, которое простирается по окружности на внешней поверхности вставки чашки. Это ребро 806 приспособлено для того, чтобы по крайней мере частично размещаться внутри соответствующей полукруглой канавки 808, образованной на внутренней стороне чашки 802. В этом примерном варианте осуществления канавка 808 принимает форму ласточкина хвоста. Однако следует отметить, что могут использоваться другие формы ребра 806 и канавки 808, такие как, без ограничений, ребро 806, имеющее Т-образную форму, и канавка 808, имеющая соответствующую полость для размещения и удержания ребра. Более того, в рамках раскрытия информации ребро 806 должно располагаться на внутренней стороне вертлужной чашки 802, в то время как канавка 808 расположена по окружности на вставке чашки 804.

В этом примерном варианте осуществления во время деятельности с нагрузкой на вес вставка чашки 804 заблокирована и не может скользить и/или выдвигаться и остается в фиксированной ориентации относительно чашки 802. Во время деятельности без нагрузки на вес, особенно той, которая способствует вывиху, вставка чашки 804 может перемещаться вдоль одной оси. В частности, ребро 806 может перемещаться внутри канавки 808, тем самым позволяя вставке чашки 804 перемещаться вдоль одной оси относительно чашки 802. Поэтому до операции, если это предпочтительно, можно определить правильную ориентацию чашки 802, чтобы вставка чашки 804 идеально перемещалась вдоль оси, которую пациент обычно использует для выполнения действий, вызывающих вывих головки бедренной кости. Вставка чашки 804 скользит и/или выдвигается в обоих направлениях вдоль этой выбранной оси. Таким образом, когда пациент выполняет задачи без нагрузки, вставка чашки 804 выдвигается за пределы вертлужной чашки 802, гарантируя, что головка бедренной кости не сместится. Эта вставка чашки 804 может иметь полную свободу перемещения и/или вращения вдоль одной оси внутри чашки 802, или вставка чашки 804 может быть ограничена некоторым стопорным и/или запирающим механизмом. Этот стопорный и/или запирающий механизм может ограничивать перемещение в любом направлении и допускать различное количество перемещения для каждого пациента в зависимости от количества перемещения, необходимого для каждого пациента.

Ссылаясь на РИС. 39 и 40, второй примерный подвижный подшипниковый вертлужный компонент 840 содержит вертлужную чашку 842 и переставляемую вставку чашки 844. Переставляемая вставка чашки 844 включает полукруглое ребро 846, имеющее поперечное сечение в виде ласточкина хвоста, которое простирается по окружности на внешней поверхности вставки чашки. Это ребро 846 приспособлено для того, чтобы быть по крайней мере частично размещенным внутри соответствующей полукруглой канавки 848, образованной на внутренней стороне полукруглой дорожки (не показана). В этом примерном варианте исполнения канавка 848 принимает форму ласточкиного хвоста. Однако следует отметить, что могут быть использованы другие формы ребра 846 и канавки 848, такие как, без ограничений, ребро 846, имеющее Т-образную форму, и канавка 848, имеющая соответствующую полость для размещения и удержания ребра. Более того, в рамках раскрытия информации ребро 846 должно быть частью дорожки, в то время как канавка 848 должна быть расположена по окружности на вставке чашки 844. Другим способом для этого имплантата добиться перемещения в двух направлениях является включение промежуточного вкладыша 851 (см. РИС. 39), который устанавливается между вертлужной чашкой 842 и вкладышем вставки 844. Этот промежуточный вкладыш 851 может быть полиэтиленовым, металлическим, керамическим или из любого другого материала опорной поверхности. Промежуточный вкладыш 851 позволяет вкладышу 844 перемещаться вдоль одного направления относительно промежуточного вкладыша, в то время как промежуточный вкладыш 844 перемещается вдоль второго направления (например, перпендикулярно первому направлению) внутри вертлужной чашки 842.

В этом примерном варианте выполнения вкладыш 851 включает выступ 852, сформированный на его окружной внешней поверхности, который принимается внутри соответствующей полукруглой канавки 854, сформированной на внутренней стороне чашки 842. В этом примерном варианте выполнения канавка 854 принимает форму ласточкиного хвоста. Однако следует отметить, что могут использоваться другие формы выступа 852 и канавки 854, такие как, без ограничений, выступ 852, имеющий Т-образную форму, и канавка 854, имеющая соответствующую полость для приема и удержания выступа. Более того, в рамках раскрытия выступ 852 должен быть расположен на внутренней стороне вертлужной впадины 842, в то время как канавка 854 расположена на окружной внешней стороне дорожки 850.

Полукруглая дорожка 850 на РИС. 39 смещена на девяносто градусов относительно канавки 854 на внутренней стороне окружной чашки 842. Однако следует отметить, что дорожка 850 не обязательно должна быть смещена точно на девяносто градусов и может быть смещена под различными углами. Таким образом, как показано на РИС. 39, вставка чашки 844 может скользить в восточном или западном направлении относительно полукруглой дорожки 850 и относительно вертлужной чашки 842, тем самым скользя вставкой чашки в восточном или западном дугообразном направлении. В то же время дорожка 850 может скользить в направлении севера или юга относительно вертлужной чашки 842, тем самым скользя вставку чашки 844 в дугообразном направлении севера или юга. Другими словами, чистый результат заключается в том, что есть две степени свободы для чистого движения вставки чашки 844 относительно чашки 842. Первая степень свободы — это дугообразное движение в направлении севера или юга, а вторая степень свободы — это дугообразное движение в направлении востока или запада, где степени свободы независимы друг от друга, и могут осуществляться по отдельности или в тандеме.

Ссылаясь на РИС. 41, третий примерный подвижный подшипник вертлужного компонента 870 содержит вертлужную чашку 872 и переустанавливаемую вставку чашки 874. Переустанавливаемая вставка чашки 874 включает полукруглое ребро 876, имеющее поперечное сечение в виде ласточкиного хвоста, которое простирается по окружности на внешней поверхности вставки чашки. Это ребро 876 приспособлено для того, чтобы быть по крайней мере частично размещенным внутри соответствующей полукруглой канавки 878, образованной на внутренней стороне полукруглой дорожки 880. В этом примерном варианте исполнения канавка 878 принимает форму ласточкиного хвоста. Однако следует отметить, что могут быть использованы другие формы ребра 876 и канавки 878, такие как, без ограничений, ребро 876, имеющее Т-образную форму, и канавка 878, имеющая соответствующую полость для размещения и удержания ребра. Более того, в рамках раскрытия ребро 876 должно быть частью дорожки 880, в то время как канавка 878 расположена по окружности на вставке чашки 874.

В этом примерном варианте исполнения полукруглая дорожка 880 включает выступ 882, сформированный на ее окружной внешней стороне, который принимается внутри соответствующей полукруглой канавки 884, сформированной на внутренней стороне чашки 872. В этом примерном варианте исполнения канавка 884 принимает форму ласточкиного хвоста. Однако следует отметить, что могут использоваться другие формы выступа 882 и канавки 884, такие как, без ограничений, выступ 882, имеющий Т-образную форму, и канавка 884, имеющая соответствующую полость для приема и удержания выступа. Более того, в рамках раскрытия выступ 882 должен быть расположен на внутренней стороне вертлужной чашки 872, в то время как канавка 854 расположена на окружной внешней стороне дорожки 850.

Полукруглая дорожка 880 может вращаться и перемещаться относительно канавки 884 на внутренней стороне кольцевой чашки 872. Таким образом, вставка чашки 874 может скользить в восточном или западном направлении относительно полукруглой дорожки 880 и относительно вертлужной чашки 872, тем самым скользя вставной чашкой в восточном или западном дугообразном направлении. Кроме того, вставной чашкой 874 можно вращать относительно вертлужной чашки 872 на 360 градусов. В то же время дорожка 880 может скользить в северном или южном направлении относительно вертлужной чашки 872, тем самым скользя вставной чашкой 874 в северном или южном дугообразном направлении. Другими словами, конечный результат заключается в том, что существует три степени свободы для чистого движения вставки чашки 874 относительно чашки 872. Первая степень свободы — это дугообразное движение в северном или южном направлении, вторая степень свободы — это дугообразное движение в восточном или западном направлении, а третья степень свободы — это осевое вращение, где степени свободы независимы друг от друга, и могут осуществляться по отдельности, одновременно или в тандеме.

Другим способом для этого имплантата 870 достичь перемещения и вращения может быть использование промежуточного вкладыша 890, который свободно вращается относительно вертлужной чашки 872, но включает канавку 892, которая позволяет вставке чашки 874 свободно перемещаться в одном направлении. Поскольку промежуточный вкладыш 890 может свободно вращаться, направление перемещения вкладыша может быть в любом направлении относительно вертлужной чашки 872 и/или естественной анатомии пациента.

Хотя большинство вертлужных чашек THA спроектированы как сферические, чашка может быть альтернативно эллиптической, что позволяет вставке перемещаться и/или вращаться на большую величину, если это будет сочтено необходимым.

Ссылаясь на РИС. 42, примерный процесс для использования при хирургии тазобедренного сустава включает удаление нативной головки бедренной кости 900 пациента для изменения формы шейки шейки бедренной кости. После удаления головки бедренной кости имплантированная головка бедренной кости вставляется в и/или вокруг измененной формы шейки бедренной кости, напоминая имплантированную ножку бедра и головку бедренной кости. Хотя сформированная головка бедренной кости 900′ показана как имеющая цилиндрическую форму, следует понимать, что головка бедренной кости может иметь прямоугольную, сферическую, цилиндрическую, трапециевидную или другую форму, которая может быть полезна для прикрепления бедренной головки 902 к нативной кости. Хотя это не показано на этом рисунке, головка бедренной кости может иметь стержень, который вставляется в шейку бедренной кости. Кроме того, полную анатомию головки бедренной кости не нужно удалять, а имплантированная головка бедренной кости может быть прикреплена к головке бедренной кости.

Ссылаясь на РИС. 43, другой примерный процесс для использования в хирургии тазобедренного сустава включает удаление или изменение формы нативной головки бедренной кости 900 пациента, чтобы она напоминала шейку протезного бедренного компонента. После этого металлическая, керамическая или любого другого имплантируемого материала цилиндрическая втулка 910 располагается так, чтобы охватить измененную кость 900′ (см. РИС. 42) для стабилизации. После того, как втулка 910 установлена на измененную головку бедренной кости 900′, протезная бедренная головка 902 устанавливается на измененную головку бедренной кости и/или шейку бедренной кости.

Ссылаясь на РИС. 44, еще один примерный процесс для использования с хирургией тазобедренного сустава включает удаление и/или изменение формы нативной головки и/или шейки бедренной кости 900 пациента, чтобы они напоминали шейку протезного бедренного компонента. В этом примерном процессе бедренная головка 900 изменяется, и трапециевидная втулка 920 располагается так, чтобы охватить измененную кость для стабилизации. После того, как втулка 920 установлена ​​на измененную головку бедренной кости, протезная бедренная головка 922 устанавливается на измененную головку бедренной кости.

В приведенных выше примерных процессах РИС. 42 и 43 также в рамках раскрытия информации указано, что втулка 910, 920 и бедренная головка 902, 922 представляют собой единый, цельный компонент. Аналогично, головка бедренной кости может скользить по кости и/или бедренной гильзе, или она также может иметь внутренний подобный стержень, который может войти в кость бедренной кости. Следует также отметить, что, хотя головка бедренной кости и бедренная гильза показаны как две отдельные части, головка бедренной кости и бедренная гильза также могут быть цельными и/или модульными, чтобы позволить соединить эти аспекты, создав одну надежную часть.

Ссылаясь на РИС. 45-49, хирург, неправильно рассверливающий вертлужную впадину, может привести к размещению вертлужной чашки в месте, не обеспечивающем концентричность с бедренной головкой бедренного имплантата. Поскольку концентричность этих компонентов необходима для минимизации или устранения как вывиха бедра, так и/или разделения головки бедренной кости, может потребоваться нерегулярная вертлужная чашка или вставка чашки для компенсации неправильного рассверливания. В частности, примерная нерегулярная вертлужная чашка или вставка чашки 1000 не имеет однородности по толщине стенки, радиусу и/или форме. Эта неоднородность либо вертлужной чашки, либо вставки чашки позволяет сферическую переориентацию центра для обеспечения концентричности между вертлужной чашкой и центрами головки бедренной кости.

Ссылаясь на РИС. 45, современные вертлужные чашки 1100 имеют одинаковую толщину стенки. Ссылаясь на РИС. 46-48, если хирург рассверливает слишком много кости из одной или нескольких областей (например, точек A-E на РИС. 46) вертлужной впадины, то хирург может использовать неравномерную вертлужную чашку и/или вставку чашки 1000, 1002, 1004. Неравномерная вертлужная чашка и/или вставка чашки 1000, 1002, 1004 имеет неоднородную форму и толщину стенки. Неравномерность используется для смещения сферического центра в различных направлениях, таких как, без ограничений, проксимальное, дистальное, медиальное и латеральное. Таким образом, сферический центр бедренного компонента выравнивается со сферическим центром вертлужного компонента.

Ссылаясь на РИС. 49, хирургу, который рассверливает слишком много кости из вертлужной впадины, может понадобиться распорка 1010, которая позволяет центру вертлужной чашки или вставки чашки 1100 быть перемещенным в выравнивание. Эта распорка 1010 может быть установлена на передней стороне или задней стороне вертлужной чашки и/или вставки чашки 1100. И распорка 1010 может иметь равномерную или неравномерную толщину стенки и форму. Распорка 1010 может иметь любую форму, необходимую для смещения сферического центра в правильном направлении. Примерные материалы для изготовления распорки 1010 включают, без ограничений, титан, кобальт-хром, полиэтилен высокой плотности и нержавеющую сталь.

Ссылаясь на РИС. 46-49, если хирург рассверливает слишком много кости в области между точками A и B, B и C, C и D или A и D на РИС. 46, хирург может использовать либо неоднородную вертлужную чашку или вставку чашки 1000, 1002, 1004, либо распорку 1010 для смещения сферического центра вертлужной чашки в желаемом направлении. Также в рамках раскрытия можно использовать распорки 1010 с одной или несколькими неоднородными вертлужными чашками или вставками чашки 1000, 1002, 1004 для дальнейшего смещения сферического центра вертлужной чашки в желаемом направлении.

Хотя все вышеприведенные примерные варианты реализации были рассмотрены в отношении тазобедренного сустава, в рамках раскрытия можно также применять эти же принципы к другим суставам тела, включая, без ограничений, плечевой сустав, локтевой сустав и голеностопный сустав. Другими словами, плечевой сустав, локтевой сустав и голеностопный сустав могут быть вставлены везде, где вышеизложенное описывает тазобедренный сустав. И специалисты в данной области должны понимать, что учения и варианты реализации в равной степени применимы к плечевым суставам, локтевым суставам, голеностопным суставам и тазобедренным суставам.

Исходя из вышеприведенного описания и резюме изобретения, специалистам в данной области должно быть очевидно, что, хотя описанные здесь методы и устройства представляют собой примерные варианты реализации настоящего изобретения, изобретение, содержащееся в настоящем документе, не ограничивается этим точным вариантом реализации и что в такие варианты реализации могут быть внесены изменения без выхода за рамки объема изобретения, определенного в формуле изобретения. Кроме того, следует понимать, что изобретение определяется формулой изобретения, и не предполагается, что какие-либо ограничения или элементы, описывающие примерные варианты реализации, изложенные в настоящем документе, должны быть включены в интерпретацию любого элемента формулы изобретения, если такое ограничение или элемент не указаны явно. Аналогичным образом, следует понимать, что для того, чтобы изобретение попало в сферу действия каких-либо притязаний, необязательно соответствовать каким-либо или всем из указанных преимуществ или целей изобретения, раскрытых в настоящем документе, поскольку изобретение определяется притязаниями и поскольку могут существовать присущие и/или непредвиденные преимущества настоящего изобретения, даже если они явно не обсуждались в настоящем документе.

Заявлено следующее:

1. Протез тазобедренного сустава, включающий:

бедренный компонент, включающий головку бедренной кости; и,

вертлужный компонент, включающий вертлужную чашку и вставку вертлужной чашки, вставка вертлужной чашки имеет размер, позволяющий принять головку бедренной кости;

при этом бедренная головка включает сферический центр, который соответствует сферическому центру нативной головки бедренной кости пациента;

при этом вертлужный компонент включает полость со сферическим центром, который соответствует сферическому центру полости нативной вертлужной впадины пациента; и,

при этом центр головки бедренной кости бедренного компонента концентричен с центром полости вертлужного компонента.

2. Протез тазобедренного сустава по п. 1, при этом радиальная толщина вертлужной чашки неравномерна по окружной длине.

3. Протез тазобедренного сустава по п. 1, в котором радиальная толщина головки бедренной кости неравномерна по окружности.

4. Протез тазобедренного сустава по п. 1, в котором внешняя сторона вертлужной впадины является несферической, а внутренняя сторона вертлужной впадины является сферической.

5. Протез тазобедренного сустава по п. 1, в котором внешняя сторона вертлужной впадины является сферической, а внутренняя сторона вертлужной впадины является несферической.

6. Протез тазобедренного сустава по п. 1, в котором вертлужный компонент сконфигурирован для крепления к пациенту таким образом, что сферический центр полости вертлужного компонента является концентрическим со сферическим центром полости собственной вертлужной впадины пациента.

7. Протез тазобедренного сустава, включающий:

бедренный компонент, включающий бедренную головку; и,

вертлужный компонент, включающий вертлужную чашку и вставку вертлужной чашки, вставка вертлужной чашки имеет размер, позволяющий вместить головку бедренной кости;

при этом головка бедренной кости включает сферический центр, который соответствует сферическому центру вставки вертлужной чашки;

при этом вставка вертлужной чашки включает полость со сферическим центром, который соответствует сферическому центру полости нативной вертлужной впадины пациента, сферический центр вставки вертлужной чашки является концентричным с (i) сферическим центром головки бедренной кости и (ii) сферическим центром полости нативной вертлужной впадины пациента, когда имплантированы бедренный компонент и вертлужный компонент.

8. Протез тазобедренного сустава по п. 7, в котором радиальная толщина вертлужной чашки неравномерна по окружной длине.

9. Протез тазобедренного сустава по п. 7, в котором радиальная толщина головки бедренной кости неравномерна по окружности.

10. Протез тазобедренного сустава по п. 7, в котором внешняя поверхность вертлужной впадины является несферической, а внутренняя поверхность вертлужной впадины является сферической.

11. Протез тазобедренного сустава по п. 7, в котором внешняя поверхность вертлужной впадины является сферической, а внутренняя поверхность вертлужной впадины является несферической.

 

Внешние ссылки

Komistek RD. Maintaining proper mechanics THA. US20120221115A1 February 24, 2011. 2012. patents.google

 

Публикации изобретения

AU2012249145 (A1)
AU2012249145 (B2)
AU2016200496 (A1)
AU2016200496 (B2)
AU2018226451 (A1)
CN103796616 (A)
CN103796616 (B)
CN105232189 (A)
CN105232189 (B)
EP2677967 (A2)
EP2677967 (A4)
EP3329881 (A1)
EP3329881 (B1)
EP3533418 (A1)
EP3673874 (A1)
JP2014517703 (А)
JP2016179229 (A)
JP5956474 (B2)
JP6211649 (B2)
US10064729 (B2)
US2012221115 (A1)
US2015305872 (A1)
US2017027704 (A1)
US2019008646 (A1)
US9023112 (B2)
WO2012148544 (A2)
WO2012148544 (A3)
ZA201307148 (B)

Авторы и принадлежность

Richard D. Komistek (Ричард Д. Комистек), Knoxville, TN (US)

Ключевые слова

ligamentum capitis femoris, ligamentum teres, связка головки бедра, эндопротез, протез, изобретение, двухполюсной, тотальный

 

                                                                     

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.

СОДЕРЖАНИЕ РЕСУРСА

Фиксаторы и эндопротезы

21-й ВЕК