Наш перевод патента на изобретение: Birmingham P. Method and device for joint replacement. US20160262897A1 (Метод и устройство для замены сустава, 2018). Оригинал на английском языке доступен по ссылке: 2016BirminghamP.
Изобретатель: Патрик Бирмингем
Текущий правопреемник: Zimmer Inc
Приложения по всему миру 2016 US 2017 CA DE 2018 US
Заявка US15/064,758 события:
2016-03-09 Заявка подана физическим лицом
2016-03-09 Приоритет US15/064,758
2016-09-15 Публикация US20160262897A1
2018-09-04 Заявка удовлетворена
2018-09-04 Публикация US10064730B2
Статус: Активный
2036-03-21 Измененный срок действия
Метод и устройство для замены
сустава
Патрик Бирмингем
Аннотация
Предложено
устройство для замены сустава, которое включает внутреннюю поверхность,
сконфигурированную для размещения по меньшей мере одного из части внешней
поверхности головки бедренной кости и протеза, прикрепленного к головке
бедренной кости, внешнюю поверхность, сконфигурированную для размещения по
меньшей мере одного из части внешней поверхности гнезда вертлужной впадины и
протеза, прикрепленного к тазу, при этом внутренняя поверхность и внешняя
поверхность имеют круглую криволинейную форму и вместе включают внутренний
периметр и внешний периметр, и при этом внутренний периметр соединен с внешним
периметром, образуя заднюю конечность и переднюю конечность, и дополнительно
включает заднюю часть, переднюю часть и верхнюю часть, образованную из
внутренней поверхности и внешней поверхности; при этом верхняя часть
дополнительно включает заднюю верхнюю часть и переднюю верхнюю часть.
Описание
ПЕРЕКРЕСТНАЯ
ССЫЛКА НА СВЯЗАННЫЕ ЗАЯВКИ
Данная
заявка испрашивает приоритет по предварительной патентной заявке США №
62/133,046, поданной 13 марта 2015 г., которая включена в настоящий документ в
качестве ссылки в полном объеме.
СВЯЗАННАЯ
ОБЛАСТЬ
Способ и
устройство для замены суставов относятся к восстановлению и замене суставов.
ПРЕДЫСТОРИЯ
Суставы
обеспечивают сочленение различных частей тела. Эти суставы могут быть
повреждены различными способами, такими как воздействие травмы или дегенерация
из-за старости или болезни. Суставы, такие как тазобедренные суставы, обычно
включают кость с шаровидным концом и кость с отверстием для гнезда. При
повреждении взаимодействие между шаром и гнездом может стать проблематичным,
что препятствует правильному сочленению сустава и/или боли в суставе. Такое
ограничение и/или дискомфорт часто возникают из-за разрушения поверхностей
одного или обоих шара и гнезда. В случае тазобедренного сустава задействованы
бедренная кость и таз. Бедренная кость включает головку бедренной кости со
слоем суставного хряща, а тазовая кость включает гнездо вертлужной впадины,
также со слоем суставного хряща. Как только слой суставного хряща изношен или
поврежден до значительной степени, сустав больше не функционирует так, как
предполагалось, и может потребоваться хирургическое вмешательство.
В
настоящее время для устранения изношенных или поврежденных тазобедренных
суставов проводится инвазивная хирургическая процедура по установке полного или
половинного протеза сустава. Установка протеза сустава включает в себя
существенную реструктуризацию исходного сустава, что требует от хирурга
нанесения существенного повреждения области сустава для доступа и установки
протеза сустава, тем самым увеличивая вероятность постоянного повреждения окружающих
нервов, связок и т. д. Кроме того, эта инвазивная процедура может привести к
хронической боли, плохой артикуляции сустава, отказу протеза и т. д., что может
существенно снизить вероятность нормального функционирования протеза сустава
после операции. Часто артрит тазобедренного сустава может вызывать значительный
дискомфорт, но травма бедра пациента и затяжные послеоперационные проблемы
могут быть неприемлемы для пациента. В частности, если пациент молод и/или
очень активен.
Соответственно,
было бы желательно обеспечить минимально инвазивную процедуру, которая
ограничивает повреждение области сустава во время установки и обеспечивает
более надежную протезную починку/замену.
КРАТКОЕ
ОПИСАНИЕ
По
крайней мере в некоторых вариантах осуществления способ замены сустава
относится к формированию одного или нескольких артроскопических порталов рядом
с тазобедренным суставом, который включает бедренную кость и таз; введению
направляющей проволоки через часть бедренной кости для выхода из головки
бедренной кости; закреплению лезвия фрезы на направляющей проволоке;
рассверливанию внешней поверхности головки бедренной кости на конце головки
бедренной кости по крайней мере для одного из доступа к губчатой кости и
удаления поврежденного хряща; рассверливание наружной поверхности вертлужной
впадины вертлужной впадины таза по крайней мере для одного из доступа к
губчатой кости и удаления поврежденного хряща; отсоединение лезвия римера от
направляющей проволоки; и вставка гемиартропластиковой чашки между наружной
поверхностью головки бедренной кости и наружной поверхностью вертлужной
впадины.
По
крайней мере в некоторых вариантах осуществления способ замены сустава
относится к формированию одного или нескольких артроскопических порталов,
прилегающих к тазобедренному суставу, который включает бедренную кость и таз;
вставка направляющей проволоки через часть бедренной кости для выхода из
головки бедренной кости; крепление лезвия римера к направляющей проволоке;
рассверливание наружной поверхности головки бедренной кости на конце головки
бедренной кости по крайней мере для одного из доступа к губчатой кости и
удаления поврежденного хряща; рассверливание наружной поверхности вертлужной
впадины вертлужной впадины таза по крайней мере для одного из доступа к
губчатой кости и удаления поврежденного хряща; отсоединение лезвия фрезы от
направляющей проволоки; вращение канюлированного сверла вокруг направляющей
проволоки и через бедренную кость; вставка канюлированного крепежа вместо
канюлированного сверла; вставка чашечного протеза головки бедренной кости рядом
с наружной поверхностью головки бедренной кости; крепление чашечного протеза
головки бедренной кости к наружной поверхности головки бедренной кости с
помощью канюлированного крепежа; и вставка чашки гемиартропластики между наружной
поверхностью головки бедренной кости и наружной поверхностью вертлужной
впадины.
По
крайней мере в некоторых вариантах осуществления способ замены сустава
относится к формированию одного или нескольких артроскопических порталов рядом
с тазобедренным суставом, который включает бедренную кость и таз; вставке
направляющей проволоки через часть бедренной кости для выхода из головки бедренной
кости; закреплению лезвия фрезы на направляющей проволоке; рассверливанию
внешней поверхности головки бедренной кости на конце головки бедренной кости по
крайней мере для одного из доступа к губчатой кости и удаления поврежденного
хряща; рассверливанию внешней поверхности вертлужной впадины гнезда вертлужной
впадины таза по крайней мере для одного из доступа к губчатой кости и удаления
поврежденного хряща; откреплению лезвия фрезы от направляющей проволоки;
вращению канюлированного сверла вокруг направляющей проволоки и через бедренную
кость; вставке канюлированного крепежа вместо канюлированного сверла; вставке
чашечного протеза головки бедренной кости рядом с внешней поверхностью головки
бедренной кости; закрепление чашки эндопротеза головки бедренной кости на
наружной поверхности головки бедренной кости с помощью канюлированного крепежа;
и установка чашки гемиартропластики между наружной поверхностью головки
бедренной кости и наружной поверхностью вертлужной впадины.
По
крайней мере в некоторых вариантах реализации устройство для замены сустава
относится к протезу, включающему чашеобразный протез для гемиартропластики,
включающий внутреннюю поверхность и наружную поверхность, где внутренняя
поверхность имеет форму и размер для размещения рассверленной или нерассверленной
наружной поверхности головки бедренной кости, и где наружная поверхность имеет
форму и размер для размещения рассверленной или нерассверленной наружной
поверхности вертлужной впадины.
По
крайней мере в некоторых вариантах реализации устройство для замены сустава
относится к протезу, включающему по крайней мере частично полусферическую
чашку, включающую внутреннюю поверхность и внешнюю поверхность, где внутренняя
поверхность имеет форму и размер, чтобы вместить рассверленную внешнюю
поверхность головки бедренной кости, и где внешняя поверхность имеет форму и
размер, чтобы вместить по крайней мере одну из рассверленной или
нерассверленной внешней поверхности вертлужной впадины гнезда вертлужной
впадины и внутреннюю поверхность гемиартропластиковой чашки; крепежное
средство, прикрепляемое к бедренной кости для зацепления с частью
полусферической чашки, чтобы обеспечить крепление полусферической чашки к
внешней поверхности головки бедренной кости. По крайней мере в некоторых
вариантах реализации устройство для замены сустава относится к протезу,
включающему чашку для гемиартропластики, включающую внутреннюю поверхность,
имеющую форму и размер для размещения рассверленной или нерассверленной внешней
поверхности головки бедренной кости, и внешнюю поверхность, имеющую форму и
размер для размещения рассверленной или нерассверленной внешней поверхности
вертлужной впадины, при этом чашка для гемиартропластики сконфигурирована для
поддержания допуска сочленения внешней поверхности головки бедренной кости и
гнезда вертлужной впадины относительно чашки для гемиартропластики после
имплантации. По крайней мере в некоторых вариантах реализации устройство для
замены сустава относится к протезу, включающему по крайней мере частично
полусферическую чашку, включающую внутреннюю поверхность и внешнюю поверхность,
где внутренняя поверхность имеет форму и размер для размещения по крайней мере
одного из рассверленной внешней поверхности головки бедренной кости и чашечного
протеза головки бедренной кости, и где внешняя поверхность имеет форму и размер
для размещения рассверленной внешней поверхности вертлужной впадины гнезда
вертлужной впадины.
По
крайней мере в некоторых вариантах реализации устройство для замены сустава
относится к протезу, включающему чашеобразную часть, включающую внутреннюю
поверхность и внешнюю поверхность, где внутренняя поверхность имеет форму и
размер для размещения по крайней мере одного из рассверленной внешней
поверхности головки бедренной кости и чашечного протеза головки бедренной
кости, и где внешняя поверхность имеет форму и размер для размещения
рассверленной или нерассверленной внешней поверхности вертлужной впадины гнезда
вертлужной впадины.
По
крайней мере в некоторых других вариантах осуществления предусмотрено
устройство для замены сустава, которое включает внутреннюю поверхность,
сконфигурированную для размещения по крайней мере одного из части внешней
поверхности головки бедренной кости и протеза, прикрепленного к головке
бедренной кости; внешнюю поверхность, сконфигурированную для размещения по крайней
мере одного из части внешней поверхности гнезда вертлужной впадины и протеза,
прикрепленного к тазу, при этом внутренняя поверхность и внешняя поверхность
имеют круглую криволинейную форму и вместе включают внутренний периметр и
внешний периметр, и при этом внутренний периметр соединен с внешним периметром,
образуя заднюю конечность и переднюю конечность; внутренний диаметр периметра,
который простирается между противоположными сторонами внутреннего периметра; и
заднюю часть, переднюю часть и верхнюю часть, образованные из внутренней
поверхности и внешней поверхности; при этом верхняя часть дополнительно
включает заднюю верхнюю часть и переднюю верхнюю часть.
Другие
варианты осуществления, аспекты, особенности, цели и преимущества будут поняты
и оценены после полного прочтения подробного описания и следующих далее формул.
КРАТКОЕ
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Варианты
осуществления способа и устройства для замены суставов раскрыты со ссылкой на
прилагаемые чертежи и приведены только в иллюстративных целях. Способ и
устройство для замены суставов не ограничены в своем применении деталями
конструкции или расположением компонентов, проиллюстрированных на чертежах.
Способ и устройство для замены суставов могут иметь другие варианты
осуществления или практиковаться или осуществляться другими различными
способами. На чертежах:
РИС. 1
иллюстрирует вид спереди части примера человеческого тела с примером
тазобедренного сустава;
РИС. 2
иллюстрирует пример вида спереди скелета тазобедренного сустава РИС. 1;
РИС. 3
иллюстрирует вид РИС. 2 с бедренной костью, отведенной от таза;
РИС. 4
иллюстрирует другой вид бедренной кости и таза РИС. 3;
РИС. 5
иллюстрирует пример направляющей для сверла;
РИС. 6
иллюстрирует пример направляющей проволоки и пример римера;
РИС. 7
иллюстрирует вид сверху римера РИС. 6;
РИС. 8
иллюстрирует бедренную кость и таз на РИС. 3 и пример гемиартропластикового
чашечного протеза;
РИС. 9
иллюстрирует вид снизу гемиартропластикового чашечного протеза;
РИС. 10
иллюстрирует боковой вид поперечного сечения гемиартропластикового чашечного
протеза, взятый по линии 10-10;
РИС. 11A
иллюстрирует бедренную кость на РИС. 3 с направляющей проволокой, расположенной
в ней;
РИС. 11B
иллюстрирует бедренную кость на РИС. 3 с примером канюлированного сверла,
расположенного в ней;
РИС. 11C
иллюстрирует бедренную кость на РИС. 3 с примером чашечного протеза головки
бедренной кости и примером канюлированного крепежа, расположенного в ней;
РИС. 11D
иллюстрирует бедренную кость на РИС. 3 с чашечным протезом головки бедренной
кости, закрепленным на бедренной кости;
РИС. 11E
иллюстрирует бедренную кость РИС. 3 с видом на чашечный протез головки
бедренной кости и канюлированный крепеж как внутри, так и снаружи
тазобедренного сустава;
РИС. 12
иллюстрирует вид тазобедренного сустава РИС. 2 после установки чашечного
протеза головки бедренной кости и чашечного протеза гемиартропластики;
РИС. 13
иллюстрирует бедренную кость и таз РИС. 3 и примерный спейсер сустава;
РИС. 14
иллюстрирует бедренную кость и таз РИС. 3 с прикрепленной связкой круглой
связки и примерным спейсером сустава;
РИС. 15
иллюстрирует вид спереди примерного спейсера сустава;
РИС. 16
иллюстрирует вид сзади примерного спейсера сустава РИС. 15;
РИС. 17
иллюстрирует вид спереди примерного спейсера сустава РИС. 15;
РИС. 18
иллюстрирует вид сзади в перспективе примерной распорки для соединения,
показанной на РИС. 15;
РИС. 19
иллюстрирует вид сверху примерной распорки для соединения, показанной на РИС.
15;
РИС. 20
иллюстрирует вид спереди другой примерной распорки для соединения;
РИС. 21
иллюстрирует вид сзади примерной распорки для соединения, показанной на РИС.
20;
РИС. 22
иллюстрирует вид спереди примерной распорки для соединения, показанной на РИС.
20;
РИС. 23
иллюстрирует вид сзади в перспективе примерной распорки для соединения,
показанной на РИС. 20; и
РИС. 24
иллюстрирует вид сверху примерной распорки для соединения, показанной на РИС.
20;
ПОДРОБНОЕ
ОПИСАНИЕ
Ссылаясь
на РИС. 1, показан вид спереди части примера человеческого тела 102. Тело 102
показано с несколькими идентифицированными артроскопическими порталами
тазобедренного сустава 105. Эти артроскопические порталы тазобедренного сустава
105 предусмотрены для обеспечения доступа через кожу 103, мышцы, связки и т. д.
к тазобедренному суставу 104 и устанавливаются по мере необходимости во время
процедуры восстановления/замены тазобедренного сустава. Проиллюстрированные
артроскопические порталы включают переднебоковой портал 106, среднепередний
портал 108 и дистальный переднебоковой портал 110, хотя один или несколько
других типов артроскопических порталов могут быть предоставлены вместо или в
дополнение к этим порталам.
Ссылаясь
на РИС. 2, представлен передний скелетный вид тазобедренного сустава 104.
Тазобедренный сустав 104 включает по меньшей мере части таза 120 и бедренной
кости 122. Бедренная кость 122 включает головку бедренной кости 124,
соединенную с бедренной костью 122 шейкой бедренной кости 126. Таз 120 включает
вертлужную впадину 128, которая представляет собой гнездо, образованное в тазу
120. На РИС. 2 головка бедренной кости 124 показана в ее естественном положении
в вертлужной впадине 128. РИС. 3 иллюстрирует вид тазобедренного сустава 104 РИС.
2 с бедренной костью 122, отведенной от таза 120. Отведение обнажает внешнюю
поверхность вертлужной впадины 130 и внешнюю поверхность головки бедренной
кости 132. Внешняя поверхность вертлужной впадины 130 и внешняя поверхность
головки бедренной кости 132 по крайней мере частично состоят из слоя суставного
хряща 141 (РИС. 4).
В
результате травмы, заболевания и/или дегенерации суставной хрящ 141 может быть
поврежден, что приведет к образованию шероховатой или неровной поверхности. В
некоторых случаях по крайней мере части суставного хряща 141 могут быть
существенно изношены. Эти условия уменьшают или исключают обычно плавное
взаимодействие головки бедренной кости 124 и гнезда вертлужной впадины 128. Для
того чтобы обеспечить гладкие поверхности, требуемые для правильной работы
сустава, одна или обе из внешней поверхности вертлужной впадины 130 и внешней
поверхности головки бедренной кости 132 по крайней мере одно из, перешлифованы
для взаимодействия с протезом или по крайней мере частично покрыты протезом.
Это может быть достигнуто по крайней мере посредством использования процедур и
протеза, как описано ниже.
Теперь,
обращаясь к РИС. 4, проиллюстрирован другой вид тазобедренного сустава 104 РИС.
3. Это не очевидно из иллюстраций, но следует понимать, что одна или обе из
гнезда вертлужной впадины 128 и головки бедренной кости 124 могут быть
повреждены или иным образом нуждаться в ремонте или замене. Описанная ниже
процедура может включать использование одного или нескольких различных
инструментов, как описано ниже. РИС. 5 иллюстрирует направляющую сверла 140,
используемую для введения направляющей проволоки 142 (РИС. 4) в бедренную кость
122. Направляющая сверла 140 включает направляющий рычаг 144 и втулку сверла
146, которые соединены между собой рукояткой 148. Кроме того, ссылаясь на РИС.
6 и 7, предусмотрена фреза 150 для обработки поверхности конца 151 внешней
поверхности головки бедренной кости 132 и/или внешней поверхности вертлужной
впадины 130. Фреза 150 показана в форме серпа, хотя предполагается, что форма и
размер фрезы 150 могут быть изменены по мере необходимости для размещения
различных форм и размеров кости и протеза. Крепежная часть, такая как
запирающее отверстие 152, может быть предусмотрена на базовой части 154 римера
150. Запирающее отверстие 152 выполнено с возможностью крепления к направляющей
проволоке 142. Крепление может быть выполнено одним или несколькими различными
способами, такими как обеспечение обратной резьбы 155 в запирающем отверстии
152 для вращательного зацепления с обратной резьбой 155 на концевой части
направляющей проволоки 158. Кроме того, ример 150 включает зацепляющую часть
162, имеющую верхний край 164 и нижний край 166. Верхний край 164 включает
радиус кривизны 167, имеющий форму, соответствующую желаемой форме для внешней
поверхности вертлужной впадины 130. Нижний край 166 включает радиус кривизны
167, имеющий форму, соответствующую желаемой форме для конца 151 внешней
поверхности головки бедренной кости 132. Кроме того, зацепляющая часть 162
может быть сужающимся по мере его отхождения от базовой части 154. По крайней
мере в некоторых вариантах реализации верхний край 164 и нижний край 166 каждый
содержит лезвийный край, хотя другие формы и конфигурации могут быть
использованы для обеспечения желаемого эффекта восстановления поверхности.
По
крайней мере в некоторых вариантах реализации для начала процедуры
восстановления или замены тазобедренного сустава пациент располагается на
тракционном столе артроскопии тазобедренного сустава в положении лежа на спине,
на боку или в другом желаемом положении. Бедро отводится, как показано на РИС.
4, для обеспечения необходимого доступа к бедренной кости 122 и гнезду
вертлужной впадины 128. Порталы артроскопии тазобедренного сустава 105
формируются по мере необходимости, как показано на РИС. 1. После входа в тело
102 связочная капсула тазобедренного сустава (не показана) разрезается для
обеспечения необходимого доступа, например, от положения 10 часов до положения
2 часов. Затем направляющую дрели 140 помещают через дистальный переднебоковой
портал 110 или другие по желанию, а втулку дрели 146 проталкивают к коже 103.
После того, как сделан небольшой надрез, направляющую проволоку 142 продвигают
через бедренную кость 122 с помощью сверла (не показано) к ее намеченному месту
(определяемому положением направляющего рычага 144 и втулки дрели 146), которое
является центром 170 головки бедренной кости 124. После установки направляющей
проволоки 142 направляющую дрели 140 удаляют, а среднепередний портал 108
увеличивают для обеспечения большего доступа, например, до диаметра около 4
сантиметров или другого необходимого размера. Направляющая проволока 142 теперь
расположена для приема фрезы 150. Фреза 150 вставляется через среднепередний
портал 108 и располагается так, чтобы обратные резьбы 155 направляющей
проволоки 142 вращательно зацеплялись с обратными резьбами 155 фиксирующего
отверстия 152, позволяя зафиксировать фрезу 150 на направляющей проволоке 142.
Сверло закреплено на направляющей проволоке 142 и приводится в действие для
вращения направляющей проволоки 142. По мере вращения направляющей проволоки
142 закрепленная фреза 150 также вращается. Приложение тянущего усилия к
направляющей проволоке 142 таким образом, чтобы нижний край 166 вращающегося
римера 150 входил в зацепление с концом 151 наружной поверхности головки
бедренной кости 132, служит для рассверливания конца 151 наружной поверхности
головки бедренной кости 132 по крайней мере частично до губчатой кости и/или
для удаления поврежденного хряща, тем самым частично, существенно или полностью
удаляя слой суставного хряща с головки бедренной кости 124. Радиус кривизны 167
вдоль нижнего края 166 зацепляющей части 162 может быть выбран для формирования
конца 151 наружной поверхности головки бедренной кости 132 желаемой формы,
такой как симметричная полусферическая форма. Аналогичным образом, продвижение
(натяжение толкателя) направляющей проволоки 142 во время вращения таким
образом, чтобы верхний край 164 вращающегося римера 150 входил в зацепление с
внешней поверхностью вертлужной впадины 130, служит для рассверливания внешней
поверхности вертлужной впадины 130 по крайней мере частично до губчатой кости
и/или для удаления поврежденного хряща, тем самым частично, существенно или
полностью удаляя слой суставного хряща из гнезда вертлужной впадины 128. Радиус
кривизны 167 вдоль верхнего края 164 зацепляющей части 162 может быть выбран
для формирования внешней поверхности вертлужной впадины 130 желаемой формы,
такой как симметричная полусферическая форма. После завершения процесса
рассверливания, риммер 150 затем закрепляется, а направляющая проволока 142 разворачивается
в обратном направлении для отсоединения направляющей проволоки 142 от риммера
150. Затем риммер 150 удаляется из тела 102. Таким образом, использование
риммера 150, как описано, может служить для подготовки головки бедренной кости
124 и гнезда вертлужной впадины 128 для приема или иного взаимодействия друг с
другом или протезом. После завершения вышеуказанной процедуры существуют
различные варианты для восстановления или замены тазобедренного сустава 104.
Ссылаясь на РИС. 8, по крайней мере в одном варианте осуществления, где
желательна гемиартропластика (замена половины сустава), направляющая проволока
142 может быть удалена, и гемиартропластиковая чашка 172 вставляется через
среднепередний портал 108. Гемиартропластиковая чашка 172, как показано на РИС.
8, 9 и 10, по крайней мере в некоторых вариантах исполнения представляет собой
двухстороннюю полусферическую чашку, имеющую внешнюю поверхность 174 и
внутреннюю поверхность 176. Чашка для гемиартропластики 172 может по крайней
мере в некоторых вариантах исполнения быть полусферической, частично
полусферической или в значительной степени полусферической или иметь иной
размер для размещения рассверленной или нерассверленной кости сустава. Кроме
того, чашка для гемиартропластики 172 может включать альтернативные формы,
например, продолговатую/овальную полусферу. Внешняя поверхность чашки 174 имеет
форму и размер для поворотного зацепления с внешней поверхностью вертлужной
впадины 130 и может быть установлена без использования вспомогательного метода
фиксации, такого как цемент, крепежные элементы, агенты роста костей и т. д.
Аналогично внутренняя поверхность чашки 176 имеет форму и размер для
поворотного зацепления и сочленения с внешней поверхностью головки бедренной
кости 132 (или другим протезом, установленным на ней) и может быть установлена без
использования вспомогательного метода фиксации, такого как цемент, крепежные
элементы, агенты роста костей и т. д. Поскольку внешняя поверхность чашки 174
может быть установлена без фиксации, головка бедренной кости 124 и гнездо
вертлужной впадины 128 могут сочленяться с соответствующими внутренними и
внешними поверхностями чашек 176, 174 чашки гемиартропластики 172.
Необходимость во вспомогательных методах фиксации существенно снижается или
устраняется из-за, по крайней мере частично, минимального нарушения области
тазобедренного сустава во время установки. Например, вышеописанная процедура не
требует разрезания всей связочной капсулы бедра (не показано) или значительного
разрезания мускулатуры бедра для подготовки тазобедренного сустава 104 и
установки гемиартропластиковой чашки 172. Ограниченное нарушение может
поддерживать достаточную структуру для поддержки и закрепления гемиартропластиковой
чашки 172 по мере необходимости. По крайней мере в некоторых вариантах
реализации гемиартропластиковая чашка 172 может быть закреплена с
использованием вспомогательных методов фиксации, таких как восстановление или
реконструкция связочной капсулы или восстановление или реконструкция вертлужной
губы или другого метода по желанию или необходимости по одной или нескольким
причинам.
Как
обсуждалось выше, существуют различные варианты восстановления или замены
тазобедренного сустава 104 после подготовки тазобедренного сустава 104.
Обращаясь теперь к РИС. 11A-11E, по крайней мере в некоторых вариантах
реализации чашечный протез головки бедренной кости 180 может быть установлен на
головку бедренной кости 124. Эта процедура включает крепление чашечного протеза
головки бедренной кости 180 к головке бедренной кости 124. Как показано на РИС.
11A, направляющая проволока 142 располагается через бедренную кость 122. По
крайней мере в некоторых вариантах реализации для крепления чашечного протеза
головки бедренной кости 180 канюлированное сверло 181 вращается по направляющей
проволоке 142, как показано на РИС. 11B, пока он не выйдет из внешней
поверхности головки бедренной кости 132 в центре 170 головки бедренной кости
124. Направляющая проволока 142 закрепляется, и протез головки бедренной кости
с чашкой 180 вводится в тазобедренный сустав 104 через среднепередний портал
108. Затем направляющая проволока 142 сочленяется с протезом головки бедренной
кости с чашкой 180, в то время как канюлированный крепеж, такой как
канюлированный винт 184 с анкерной головкой 185, вставляется в бедренную кость
122 по направляющей проволоке 142, как показано на РИС. 11C. Далее, как
показано на РИС. 11C, проиллюстрирован протез головки бедренной кости с чашкой
180. Чашечный протез головки бедренной кости 180 может включать многочисленные
формы, например, форму, похожую на чашку гемиартропластики 172, такую как
полусферическая, частично полусферическая или в значительной степени
полусферическая форма чашки. Чашечный протез головки бедренной кости 180
включает внешнюю поверхность бедренной кости 186 и внутреннюю поверхность
бедренной кости 188. Чашечный протез головки бедренной кости 180 может
использоваться с чашкой гемиартропластики 172 или без нее. Таким образом, если
чашку гемиартропластики 172 не нужно устанавливать, внешняя поверхность бедренной
кости 186 имеет форму и размер, чтобы шарнирно взаимодействовать с внешней
поверхностью вертлужной впадины 130 (как показано на РИС. 8) после ее
рассверливания. Если необходимо установить чашку гемиартропластики 172, то
внешняя поверхность бедренной чашки 186 имеет форму и размер, чтобы шарнирно
взаимодействовать с внутренней поверхностью чашки 176 чашки гемиартропластики
172. Внутренняя поверхность бедренной чашки 188 имеет форму и размер, чтобы
соответствовать концу 151 внешней поверхности головки бедренной кости 132 после
ее рассверливания. Чашечный протез головки бедренной кости 180 дополнительно
включает приемное отверстие для крепежа 190 (см. РИС. 11E) для взаимодействия с
канюлированным винтом 184. По крайней мере в некоторых вариантах реализации приемное
отверстие 190 проходит через него и включает резьбу 194 для взаимодействия с
резьбовой концевой частью 196 канюлированного винта 184.
Ссылаясь
на РИС. 11D, чашечный протез головки бедренной кости 180 расположен над внешней
поверхностью головки бедренной кости 132, а канюлированный винт 184 закреплен
на чашечном протезе головки бедренной кости 180. По крайней мере в некоторых
вариантах осуществления это достигается путем вращения канюлированного винта
184 для зацепления резьбовой концевой части 196 с приемным отверстием 190 и
затягивания канюлированного винта 184 до тех пор, пока анкерная головка 185 не
будет закреплена на латеральном кортикальном слое бедренной кости 191 бедренной
кости 122, а чашечный протез головки бедренной кости 180 не будет закреплен на
внешней поверхности головки бедренной кости 132. После установки чашечный
протез головки бедренной кости 180 обеспечивает гладкую и надежную поворотную
поверхность. После начала или завершения крепления направляющую проволоку 142
можно удалить, как показано на РИС. 11E. По крайней мере в некоторых вариантах
осуществления за установкой чашечного протеза головки бедренной кости 180
следует вставка гемиартропластиковой чашки 172 в тазобедренный сустав 104, где
гемиартропластиковая чашка 172 может быть введена в тазобедренный сустав 104
через среднепередний портал 108. После завершения установки протеза тяга
снимается с тазобедренного сустава 104, и чашечный протез головки бедренной
кости 180 приводится в сочленение с гемиартропластиковой чашкой 172, как
показано на РИС. 12.
Чашечный
протез головки бедренной кости 180 и гемиартропластиковая чашка 172 могут
использоваться вместе или по отдельности в качестве гемиартропластики. Кроме
того, чашечный протез головки бедренной кости 180 и чашечный протез для гемиартропластики
172 можно использовать вместе или по отдельности, без проведения процедуры
рассверливания сустава. Чашечный протез головки бедренной кости 180 состоит из
материалов, подходящих для введения в тело 102, таких как кобальт-хром, сталь,
алюминий и/или другие сплавы, металлы, керамика, полимерные композиты и т. д.
Внутренняя поверхность бедренной чашки 188 чашечного протеза головки бедренной
кости 180 может состоять из пористой, подвергнутой пескоструйной обработке или
иным образом ориентированной поверхности, поддающейся либо нарастанию, либо
врастанию кости с внешней поверхности головки бедренной кости 132. Кроме того,
гемиартропластиковая чашка 172 состоит из материалов, подходящих для введения в
тело 102, таких как полиэтилен, кобальт-хром, сталь, алюминий и/или другие
сплавы, металлы, керамика или полимерные композиты. Вышеупомянутые списки
материалов не являются исключительными, и поэтому другие материалы, не
перечисленные или неизвестные в настоящее время, могут быть использованы, если
они подходят для такой цели. Хотя вышеупомянутая процедура описана в отношении
тазобедренного сустава 104, компоненты и процедуры могут быть изменены для
обеспечения ремонта и/или замены различных других суставов в теле человека,
таких как плечевой сустав. Например, форма римера 150 может быть изменена для
рассверливания других шаровых и гнездовых суставов. Кроме того, компоненты и
процедуры могут быть изменены для обеспечения ремонта и/или замены
тазобедренного сустава или других суставов в теле животного.
Ссылаясь
на РИС. 13, представлен вид тазобедренного сустава 104 РИС. 2 с бедренной
костью 122, отведенной от таза 120, и примерным спейсером сустава 200,
показанным между ними. Спейсер 200 может быть использован в качестве устройства
для замены или улучшения сустава, где термин «замена сустава» следует понимать
как включающий широкий спектр применений в процедурах артропластики, некоторые
из которых могут включать, среди прочего, частичную или полную замену сустава. Как
отмечено выше, тазобедренный сустав 104 включает по меньшей мере части таза 120
и бедренной кости 122. Бедренная кость 122 включает головку бедренной кости
124, соединенную с бедренной костью 122 шейкой бедренной кости 126. Таз 120
включает вертлужную впадину 128. Дистракция обнажает наружную поверхность
вертлужной впадины 130 и наружную поверхность головки бедренной кости 132.
Наружная поверхность вертлужной впадины 130 и наружная поверхность головки
бедренной кости 132 по меньшей мере частично состоят из слоя суставного хряща
141. РИС. 14 также иллюстрирует вид тазобедренного сустава 104, но со связкой
ligamentum teres 210, прикрепленной к внешней поверхности вертлужной впадины
130 и внешней поверхности головки бедренной кости 132. По крайней мере в некоторых
вариантах реализации распорка 200 сконфигурирована для размещения между внешней
поверхностью вертлужной впадины 130 и внешней поверхностью головки бедренной
кости 132. Как показано на РИС. 15, распорка 200 включает внутреннюю
поверхность 212, сконфигурированную для размещения по крайней мере одной из
части внешней поверхности головки бедренной кости 132 и протеза, прикрепленного
к головке бедренной кости 124. Как показано на РИС. 16, распорка 200 включает
внешнюю поверхность 214, сконфигурированную для размещения по меньшей мере
одной из части внешней поверхности вертлужной впадины 130 и протеза,
прикрепленного к тазу 120. По меньшей мере в некоторых вариантах внутренняя
поверхность 212 и внешняя поверхность 214 имеют схожие контуры, обеспечивающие
равномерную толщину, в то время как в других вариантах они могут иметь
разнородные контуры, обеспечивающие различную толщину по всей распорке 200.
Толщина между внутренней поверхностью 212 и внешней поверхностью 214 может
варьироваться, хотя по меньшей мере в некоторых вариантах толщина составляет от
около 2 миллиметров до около 8 миллиметров, в то время как в других вариантах
толщина составляет около 4 миллиметров, в то время как в дополнительном
варианте толщина может быть больше или меньше 2-8 миллиметров. По крайней мере
в некоторых вариантах реализации прокладка 200 имеет круглую криволинейную
форму с внутренним периметром 216 и внешним периметром 218. Внутренний периметр
216 и внешний периметр могут быть непрерывными, образуя замкнутые внутренний и
внешний круги, или в других вариантах реализации они могут быть прерывистыми,
при этом внутренний периметр 216 соединен с внешним периметром 218, образуя
заднюю ножку 220 и переднюю ножку 222. Внутренний периметр 216 может быть
меньше по длине относительно внешнего периметра 218. По крайней мере в
некоторых вариантах реализации задняя ножка 220 шире передней ножки 222, хотя в
других вариантах реализации они могут быть одинаковыми или отличаться друг от
друга. Распорка 200 включает внутренний диаметр периметра 223, который
простирается между противоположными сторонами внутреннего периметра 216. По
крайней мере в некоторых вариантах реализации внутренний диаметр периметра 223
может составлять от около 40 миллиметров до около 60 миллиметров, в то время
как в других вариантах реализации внутренний диаметр периметра 223 может
составлять больше или меньше 40-60 миллиметров, в то время как в дополнительных
вариантах реализации внутренний диаметр периметра 223 может составлять от около
30 миллиметров до около 70 миллиметров. Для целей описания распорка 200 может
быть идентифицирована как имеющая по крайней мере три части: заднюю часть 230,
переднюю часть 232 и верхнюю часть 234. Кроме того, верхняя часть 234 может
быть дополнительно идентифицирована как имеющая заднюю верхнюю часть 236 и
переднюю верхнюю часть 238. По крайней мере в некоторых вариантах реализации
распорка 200 может включать выступ 240, который простирается наружу от внешнего
периметра 218 вдоль верхней части 234, хотя в других вариантах исполнения
выступ 240 может проходить вдоль всего внешнего периметра или его меньшей
части, включая или исключая любую часть верхней части 234. Выступ 240 включает
внутренний край 242, который соединен с внешним периметром 218, причем выступ
240 простирается радиально от и вдоль внешнего периметра 218, образуя
расширение выступа 246, которое заканчивается вдоль внешнего края 244, первого
бокового края 248 и второго бокового края 250. Расширение выступа 246
дополнительно включает верхнюю поверхность 252 и нижнюю поверхность 254, причем
по крайней мере в некоторых вариантах осуществления нижняя поверхность 254
выполнена с возможностью по крайней мере частичного прилегания к части гнезда
вертлужной впадины 128. В некоторых вариантах осуществления выступ 240 не будет
прикреплен к гнезду вертлужной впадины 128, в то время как в других вариантах
осуществления выступ 240 может быть прикреплен к гнезду вертлужной впадины 128
с помощью крепежного элемента, такого как винт, клей и т. д. Каждый из размеров
выступа 240 может изменяться по желанию для соответствия посадке конкретному
суставу или пациенту. Хотя выступ 240 проиллюстрирован как прямоугольная дуга с
в целом плоскими поверхностями, выступ 240 может иметь разную форму, например,
круглую, треугольную, параболическую, синусоидальную и т. д., и может иметь
различное поперечное сечение, включая неплоские поверхности.
Выступ
240 может обеспечивать многочисленные функции, такие как зацепление части
внешней поверхности вертлужной впадины 130, когда он не закреплен, и как
средство крепления для обеспечения точки крепления. Чтобы помочь с закреплением
выступа 240 на гнезде вертлужной впадины 128, по крайней мере в некоторых
вариантах осуществления, расширение выступа 246 может быть трефинировано, чтобы
включать одно или несколько отверстий (не показано). Отверстия могут варьироваться
по размеру и расстоянию по желанию, хотя по крайней мере в некоторых вариантах
реализации отверстия могут быть около 2-3 миллиметров в диаметре и около 8
миллиметров друг от друга. Затем отверстия можно использовать с крепежом, таким
как винт, штифт, скоба или анкер для шва. Головка бедренной кости может
сочленяться с распоркой 200, а губа 240 будет включена в сочленение.
РИС.
15-19 иллюстрируют вариант распорки 200, которая асимметрична и
сконфигурирована для использования на правой стороне таза, а РИС. 20-24
иллюстрируют другой вариант реализации, распорку 300, которая асимметрична и
сконфигурирована для использования на левой стороне таза. Следует понимать, что
любая конфигурация может быть изменена по желанию для использования на любой
стороне таза, а также для размещения различных других суставов в теле
млекопитающего. Далее следует понимать, что распорка 300, по крайней мере в
некоторых вариантах, является зеркальным отражением распорки 200 и выполняет
аналогичную функцию, но для противоположного сустава, и поэтому описание и
операции, предусмотренные для распорки 200, могут быть применены к распорке 300
без необходимости повторения на протяжении всей спецификации.
Как
обсуждалось выше, внутренний периметр 216 и внешний периметр 218 могут быть
прерывистыми, тем самым обеспечивая зазор 260 между первым концом 220
(например, задняя конечность 220) и вторым концом 222 (например, передняя
конечность 222). Зазор 260 обеспечивает отверстие для пропускания связки, такой
как связка круглой связки 210, через него. Например, как показано на РИС. 14,
связка 210 закреплена на обоих концах к внешней поверхности вертлужной впадины
130 и внешней поверхности головки бедренной кости 132, как это происходит в
природе. Зазор 260 позволяет распорке 200 по крайней мере частично окружать
связку внутренним периметром 216. Таким образом, связка 262 может оставаться
прикрепленной, тем самым избегая травмы, связанной с необходимостью отрезать
связку, которая требуется при установке полусферической чашки или другого чашеобразного
протеза, в котором отсутствует отверстие для размещения существующей связки.
Это представляет собой существенное улучшение по сравнению с предшествующим
уровнем техники, позволяя проводить процедуры по восстановлению поврежденного
сустава без нанесения существенной инвазивной травмы. Это существенно улучшает
время заживления и будущую подвижность, а также прочность восстановленного
сустава, в отличие от процедур, которые требуют удаления или разрезания связки,
фиксирующей сустав. Кроме того, как минимум в некоторых вариантах реализации,
спейсер 200 включает внутренний периметр и не является конфигурацией типа
закрытой чашки, спейсер 200 требует меньше материала для вставки в тело и
удаления меньшего количества костного материала из тела, тем самым уменьшая
необходимость в модификации сустава и добавлении нового материала в тело.
Размеры спейсера 200 могут варьироваться для соответствия форме вертлужной
впадины и головки бедренной кости пациента (или форме других суставов, если не
тазобедренного сустава) конкретного пациента. Таким образом, общий размер
спейсера 200 может быть ограничен, чтобы заменить только необходимые части
сустава, которые повреждены, в отличие от стандартной формы чашки, найденной в
предшествующем уровне техники, которая обычно требует грубой модификации
сустава для размещения обширного имплантата. Это также способствовало
восстановлению и будущей подвижности. Информацию о желаемых размерах можно
получить с помощью одного или нескольких различных диагностических
инструментов, таких как рентгенограмма, КТ, ММ или эквивалентная модальность.
По крайней мере в некоторых вариантах исполнения распорка 200 может быть
установлена там, где была удалена связка 210. При такой установке уникальная
форма распорки обеспечивает расширенное сочленение сустава. Кроме того, когда
связка 210 не прикреплена, внутренний и внешний диаметры распорки 200 могут
быть непрерывными, чтобы обеспечить форму «О», а не форму «U».
Распорка
200 состоит из материалов, подходящих для введения в тело 102, таких как
полиэтилен, пластик, резина, кобальт-хром, сталь, алюминий и/или другие сплавы,
металлы, керамика, полимерные композиты, трупная ткань, живая ткань (например,
дерма) и т. д. Вышеупомянутые списки материалов не являются исключительными, и
поэтому другие материалы, не перечисленные или неизвестные в настоящее время,
могут быть использованы, если они подходят для такой цели. Части распорки 200
могут состоять из одного или нескольких различных материалов. Например, выступ
240 может состоять из материала, отличного от материала внешней поверхности 214
или внутренней поверхности 212. Кроме того, поверхности распорки 200, например
внешняя поверхность 214 или внутренняя поверхность 212, могут включать одну или
несколько различных топографических поверхностей, таких как ребристые, ямчатые,
текстурированные, подвергнутые пескоструйной обработке и т. д. По крайней мере
в некоторых вариантах осуществления внешняя поверхность 214 использует материал
или текстуру, которые выгодны для биологического закрепления в гнезде вертлужной
впадины 128 посредством роста кости, в то время как внутренняя поверхность 212
включает материал и текстуру, которые обеспечивают плавное сочленение с
головкой бедренной кости 124. Кроме того, жесткость распорки 200 может
варьироваться как в целом, так и между частями распорки 200. Например, выступ
240 может быть более гибким, чем остальная часть распорки 200. Внешняя
поверхность 214 распорки 200 может состоять из пористой, обработанной
пескоструйным аппаратом или иным образом ориентированной поверхности,
поддающейся либо нарастанию, либо врастанию кости из гнезда вертлужной впадины
128. Хотя вышеупомянутая процедура описана в отношении тазобедренного сустава
104, компоненты и процедуры могут быть изменены для приспособления к ремонту
и/или замене различных других суставов в организме человека, таких как плечевой
сустав. Кроме того, компоненты и процедуры могут быть изменены для
приспособления к ремонту и/или замене тазобедренного сустава или других
суставов в организме животного. По крайней мере в некоторых вариантах
исполнения распорка 200 сконфигурирована так, чтобы быть смачиваемой. По
крайней мере в некоторых вариантах исполнения устройство сконфигурировано для
установки в неподготовленный сустав или подготовленный или рассверленный
сустав. Распорка 200 также может использоваться с различными другими протезами,
такими как протезная головка бедренной кости для гемиартропластики. Специально
предполагается, что вышеупомянутые распорки 200 и 300 не ограничиваются
вариантами осуществления и иллюстрациями, содержащимися в настоящем документе,
но включают модифицированные формы этих вариантов осуществления, включая части
вариантов осуществления и комбинации элементов различных вариантов
осуществления, которые попадают в сферу действия следующих пунктов. Кроме того,
этапы, описанные выше, могут быть изменены различными способами, такими как
выполнение в одном или нескольких альтернативных порядках. Добавление или
исключение любого(их) этапа(ов), обсуждаемых или не обсуждаемых, не исключает
желаемого завершения процедуры.
Заявлено
следующее:
1.
Устройство для замены сустава, включающее:
асимметричную
распорку, сконфигурированную для размещения внутри гнезда вертлужной впадины,
распорка имеет
внутреннюю
поверхность, сконфигурированную для размещения по крайней мере одного из части
внешней поверхности головки бедренной кости и протеза, прикрепленного к головке
бедренной кости;
внешнюю
поверхность, сконфигурированную для размещения по крайней мере одного из части
внешней поверхности гнезда вертлужной впадины и протеза, прикрепленного к тазу,
причем внутренняя поверхность и внешняя поверхность имеют круглую криволинейную
форму и вместе включают внутренний периметр и внешний периметр, причем
внутренний периметр соединен с внешним периметром, образуя заднюю часть
внутренней и внешней поверхностей и переднюю часть внутренней и внешней
поверхностей, и причем задняя часть внутренней и внешней поверхностей имеет
большую ширину, чем передняя часть внутренней и внешней поверхностей;
внутренний
диаметр периметра, который простирается между противоположными сторонами
внутреннего периметра; и
заднюю
часть, переднюю часть и верхнюю часть, образованную из внутренней поверхности и
внешней поверхности; причем верхняя часть дополнительно включает заднюю верхнюю
часть и переднюю верхнюю часть.
2.
Устройство по п. 1, дополнительно включающее выступ, который простирается
наружу от внешнего периметра вдоль верхней части.
3.
Устройство по п. 2, в котором выступ включает внутренний край, который соединен
с внешним периметром, причем выступ простирается радиально от и вдоль внешнего
периметра, образуя расширение выступов, которое заканчивается вдоль внешнего
края выступов, первого бокового края выступов и второго бокового края выступов.
4.
Устройство по п. 3, в котором расширение выступов дополнительно включает
верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, и причем нижняя поверхность
сконфигурирована так, чтобы по крайней мере частично прилегать к части гнезда
вертлужной впадины при установке.
5.
Устройство по п. 4, в котором выступ сконфигурирован так, чтобы не быть
прикрепленным к гнезду вертлужной впадины.
6.
Устройство по п. 4, в котором губа сконфигурирована для крепления к гнезду
вертлужной впадины с помощью крепежа.
7.
Устройство по п. 1, в котором диаметр внутреннего периметра составляет от около
30 миллиметров до около 70 миллиметров.
8.
Устройство по п. 1, в котором внутренний периметр меньше по длине относительно
внешнего периметра.
9.
Устройство по п. 1, в котором внутренний периметр и внешний периметр являются
прерывистыми, тем самым обеспечивая зазор, сконфигурированный для пропускания
связки через него.
10.
Устройство по п. 1, в котором внутренняя поверхность и внешняя поверхность
имеют схожие контуры, обеспечивающие равномерную толщину.
11.
Устройство по п. 1, в котором внутренняя поверхность и внешняя поверхность
имеют разнородные контуры, обеспечивающие различную толщину.
12.
Устройство по п. 1, в котором толщина между внутренней поверхностью и внешней
поверхностью составляет от около 2 миллиметров до около 8 миллиметров.
13. Устройство по п. 1, в котором диаметр внутреннего периметра составляет от около 40 миллиметров до около 60 миллиметров.
Внешние ссылки
Birmingham
P. Method and device for joint replacement. US20160262897A1 March 09, 2016.
2016. patents.google
Публикации изобретения
CA2960266 (A1)
DE202017101341 (U1)
US10064730 (B2)
US11395742 (B2)
US2016262897 (A1)
US2019060080 (A1)
Авторы
и принадлежность
Patrick Birmingham (Патрик Бирмингем), Winnetka , IL (US)
Ключевые слова
ligamentum capitis femoris, ligamentum
teres, связка головки бедра, эндопротез,
протез,
изобретение,
однополюсной,
субтотальный,
спейсер
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.