CZ307739B6 - A joint head of total hip replacements - Google Patents
A joint head of total hip replacements Download PDFInfo
- Publication number
- CZ307739B6 CZ307739B6 CZ2015-948A CZ2015948A CZ307739B6 CZ 307739 B6 CZ307739 B6 CZ 307739B6 CZ 2015948 A CZ2015948 A CZ 2015948A CZ 307739 B6 CZ307739 B6 CZ 307739B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- head
- spherical body
- recess
- articular
- total hip
- Prior art date
Links
- 238000011541 total hip replacement Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 241000309551 Arthraxon hispidus Species 0.000 title claims description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 7
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 7
- 241000238421 Arthropoda Species 0.000 claims 1
- 206010023204 Joint dislocation Diseases 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 4
- 239000004699 Ultra-high molecular weight polyethylene Substances 0.000 description 3
- 210000000588 acetabulum Anatomy 0.000 description 3
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 210000004394 hip joint Anatomy 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 210000001179 synovial fluid Anatomy 0.000 description 2
- 206010002091 Anaesthesia Diseases 0.000 description 1
- 239000004705 High-molecular-weight polyethylene Substances 0.000 description 1
- 208000035965 Postoperative Complications Diseases 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000037005 anaesthesia Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 210000001624 hip Anatomy 0.000 description 1
- 238000011540 hip replacement Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 210000004197 pelvis Anatomy 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 210000000323 shoulder joint Anatomy 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2/32—Joints for the hip
- A61F2/36—Femoral heads ; Femoral endoprostheses
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2002/30001—Additional features of subject-matter classified in A61F2/28, A61F2/30 and subgroups thereof
- A61F2002/30621—Features concerning the anatomical functioning or articulation of the prosthetic joint
- A61F2002/30649—Ball-and-socket joints
- A61F2002/3065—Details of the ball-shaped head
- A61F2002/30652—Special cut-outs, e.g. flat or grooved cut-outs
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2/32—Joints for the hip
- A61F2/36—Femoral heads ; Femoral endoprostheses
- A61F2/3609—Femoral heads or necks; Connections of endoprosthetic heads or necks to endoprosthetic femoral shafts
- A61F2002/3611—Heads or epiphyseal parts of femur
- A61F2002/3613—Heads or epiphyseal parts of femur with lateral or oblique apertures, holes or openings
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Prostheses (AREA)
Abstract
Kloubní hlavice totální náhrady kyčelního kloubu sestává ze sférického tělesa (1) pro usazení kloubní hlavice do kloubní jamky (2), zhotovené z polyetylenu či jiného obdobného materiálu a tvořící acetabulární část totální náhrady kyčelního kloubu. Ve sférickém tělese (1) je vytvořen kuželový otvor (3) pro nasazení kloubní hlavice na kuželový krček (4) dříku (5) femorální části totální náhrady kyčelního kloubu, přičemž sférické těleso (1) kloubní hlavice je na své mediální straně opatřeno nejméně jedním povrchovým antisubluxačním vybráním (6), uzpůsobených ke změně posuvu kloubní hlavice v kloubní jamce (2) směrem k jejímu středu vlivem deformace kloubní jamky (2) při zatěžování totální náhrady kyčelního kloubu. Toto povrchové antisubluxační vybrání (6) je přitom tvořeno alespoň jednou rovnou plochou (7) a/nebo tvarovanou plochou (8), přičemž osa tohoto povrchového antisubluxačního vybrání (6) sférického tělesa (1) svírá s osou sférického tělesa (1) směrem mediálně úhel α o velikosti 10 až 50° a hloubka tohoto povrchového antisubluxačního vybrání (6) činí 0,1 až 2 mm.The articular head of the total hip replacement consists of a spherical body (1) for the articulation of the articular head (2), made of polyethylene or other similar material, forming the acetabular portion of total hip replacement. A conical bore (3) is provided in the spherical body (1) for attaching the articulated head to the conical neck (4) of the stem (5) of the femoral part of the total hip replacement, wherein the spherical body (1) of the articular head is provided with at least one of its medial side surface antisubluxation recess (6), adapted to change the movement of the articular head in the articular cavity (2) towards its center due to deformation of the articular cavity (2) when stressing the total hip replacement. The surface antisubluxation recess (6) is formed by at least one flat surface (7) and / or a shaped surface (8), the axis of the surface antisubluxation recess (6) of the spherical body (1) being in the medial direction with the axis of the spherical body (1) the angle α of 10 to 50 ° and the depth of this surface antisubluxation recess (6) is 0.1 to 2 mm.
Description
Oblast technikyTechnical field
Vynález se týká kloubní hlavice totálních náhrad kyčelního kloubu, artikulující s kloubní jamkou, zhotovenou z polyetylénu, zejména z polyetylénu s vysokou molekulární hmotností, označovaném jako UHMWPE, či jiného obdobného materiálu.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a total hip replacement articulation articulating with a joint cup made of polyethylene, particularly high molecular weight polyethylene, referred to as UHMWPE, or other similar material.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
V současné době existuje řada typů totálních náhrad kyčelního kloubu, které jsou tvořeny femorální a acetabulámí částí. Acetabulámí část je tvořena jamkou, nahrazující původní kloubní jamku, která je kotvena do acetabulámí části pánve, femorální část je pak tvořena dříkem, uzpůsobeným pro ukotvení do kostního kanálu kosti stehenní, a kloubní hlavicí, zapadající do acetabulámí části totální náhrady kyčelního kloubu. Hlavice je sférického tvare a je obvykle opatřena kuželovým otvorem pro nasazení na kuželový krček dříku femorální části, přičemž kuželový otvor v hlavici a kuželový krček dříku vzájemně vytvářejí samosvomé spojení hlavice a krčku.At present, there are a number of types of total hip replacements that consist of the femoral and acetabular parts. The acetabular portion is formed by a well replacing the original articular well, which is anchored to the acetabular portion of the pelvis, the femoral portion is formed by a shaft adapted to be anchored to the bone canal of the femur, and a joint cap that fits into the acetabular portion of total hip replacement. The head is spherical in shape and is typically provided with a conical bore for fitting to the conical neck of the femoral shaft, wherein the conical bore in the head and the conical neck of the shaft form a self-locking connection between the head and neck.
Jedním z nejčastějších rizik, spojených s operací totální náhrady kyčelního kloubu, které nebylo dosud zcela uspokojivě odstraněno, je nebezpečí luxace, resp. vykloubení totální náhrady. Pokud jde o první vykloubení, je tato komplikace zpravidla řešena opětovným, a to neinvazivním zakloubením totální náhrady bez anestézie, v případě opakování luxace je však nutno v některých případech přistoupit i k reoperaci totální náhrady, což klade značné nároky zejména na pacienta a prodlužuje dobu rekonvalescence. K tak závažným pooperačním komplikacím, jako je takováto luxace totální náhrady, může přitom dojít kdykoli po operaci, a to nejen při kolizi a pádu, ale již například i při běžném usedání na nízkou židli nebo měkké křeslo. Zejména toto nebezpečí pak hrozí v případě, kdy bylo nutno v průběhu operace přistoupit k tzv. dysplastické poloze acetabula.One of the most common risks associated with total hip replacement surgery, which has not yet been satisfactorily eliminated, is the risk of dislocation, resp. dislocation of total replacement. Regarding the first dislocation, this complication is usually solved by re-articulation of non-invasive total replacement without anesthesia, but in case of recurrence of dislocation it is necessary in some cases also to reoperate total replacement, which places considerable demands on the patient and prolongs recovery time. Serious postoperative complications such as dislocation of total replacement can occur at any time after surgery, not only during a collision and fall, but also, for example, during normal sitting on a low chair or soft chair. In particular, this danger is present when the so-called dysplastic position of the acetabulum has to be approached during the operation.
Pro zabránění vykloubení totální náhrady kyčelního kloubu jsou známé zejména různé úpravy acetabulámích částí totálních náhrad, jako je například řešení dle spisu EP 2 676 635, jehož podstata spočívá v tom, že jamka je tvořena z více částí, které jsou opatřeny soustavou navzájem spolu artikulujících výstupků a drážek a vnější povrch hlavice femorální části náhrady pak opatřen vrchlíkovou prstencovou drážkou, do které zapadá jeden z výstupků na acetabulámí části.In particular, various modifications of acetabular parts of total prostheses are known for preventing the dislocation of total hip replacement, such as the solution according to EP 2 676 635, which is based on the fact that the cup consists of several parts which are provided with a set of articulating projections and the grooves and the outer surface of the head of the femoral part of the restoration are then provided with a canopy annular groove into which one of the protrusions on the acetabular part fits.
Ze spisu US 2013/231751 je za tímto účelem známé řešení, u něhož je jamka opatřena podpěrným kroužkem hlavice totální náhrady.A solution for this purpose is known from US 2013/231751, in which the well is provided with a support ring of the total replacement head.
Jinými úpravami pro zabránění vykloubení totálních náhrad kyčelního kloubu je jejich opatření dalšími spojovacími a pomocnými díly, jako je například řešení dle spisu WO 2012/163228, jehož podstata spočívá vtom, že pod hlavicí totální náhrady je na jejím krčku uspořádán přídavný prstencový attachment.Other modifications to prevent the dislocation of total hip replacements are their provision with additional connecting and auxiliary parts, such as the solution of WO 2012/163228, which is based on the fact that an additional annular attachment is provided under the total replacement head.
V zájmu zamezení dislokace náhrady je rovněž známé použití různých vymezovacích vložek, jako například řešení dle spisu US 2006/2117815, nebo omezujících vložek dle spisu US2004/078083, případně i zámků dle spisu US 6206929.In order to avoid displacement of the replacement, it is also known to use various spacer inserts, such as the solution according to US 2006/2117815 or the restrictor inserts according to US2004 / 078083 or possibly the locks according to US 6206929.
Ve většině těchto případů se však jedná o poměrně konstrukčně a výrobně složité úpravy jamek acetabulámích částí totálních náhrad kyčelních kloubů, znamenající i zvýšené nároky na operatéra.In most of these cases, however, these are relatively complicated structural and manufacturing modifications of the wells of acetabular parts of total hip replacements, which also means increased demands on the surgeon.
- 1 CZ 307739 B6- 1 GB 307739 B6
Z českého spisu 17312 U1 je sice známá poměrně jednoduchá úprava hlavice totální náhrady kyčelního kloubu, která spočívá v tom, že z hlavice jev rozmezí úhlů 20° až 50° od svislé osy odříznut vrchlík, nicméně tato úprava je určena pro optimalizaci rozložení kontaktního tlaku za účelem snížení otěru kloubní jamky. V současné době vzhledem k vývoji nových materiálů pro kloubní jamky, které mají vyšší otěruvzdomost, jako je výše zmíněný síťovaný UHMWPE, je tato úprava hlavic totálních náhrad již zbytečná a není nutno ji provádět.From the Czech document 17312 U1 is known relatively simple modification of the head of total hip replacement, which consists in that the head is in the range of angles of 20 ° to 50 ° from the vertical axis of the canopy, but this adjustment is intended to optimize contact pressure distribution. to reduce abrasion of the joint well. At present, due to the development of new materials for articular wells having a higher abrasion resistance, such as the aforementioned reticulated UHMWPE, this modification of the heads of total replacements is unnecessary and does not need to be done.
Různé další úpravy hlavice totální náhrady kyčelního kloubu jsou pak známá ze spisů EP 1475057 AI, EP 2335653 AI, US 2002/0116068 AI a WO 2009/134421 AI. Konkrétně řešení dle spisu EP 1475057 AI se týká cirkulámích drážek o hloubce až 2 mm, vytvořených na hlavici kloubu, které narušují soudržnost mezní vrstvy kapaliny a vytvářejí zásobárnu pro synoviální kapalinu s cílem snížení kontaktní plochy a tření mezi hlavicí a jamkou.Various other modifications of the total hip replacement head are then known from EP 1475057 A1, EP 2335653 A1, US 2002/0116068 A1 and WO 2009/134421 A1. In particular, the solution of EP 1475057 A1 relates to circular grooves of up to 2 mm depth formed on the joint head which disrupt the cohesion of the liquid boundary layer and form a reservoir for synovial fluid in order to reduce the contact area and friction between the head and the well.
Řešení dle spisu EP 2335653 AI se pak týká parciální protézy, opatřené na své acetabulámí části nebo femorální částí vybráním, sloužícím rovněž jako rezervoár synoviální tekutiny a pro zlepšení hydrodynamického mazání. Toto vybrání je přitom vytvořeno v oblasti nejvyššího zatížení kloubu.The solution according to EP 2335653 A1 then relates to a partial prosthesis provided with a recess on its acetabular or femoral part, also serving as a reservoir of synovial fluid and for improving hydrodynamic lubrication. This recess is formed in the region of the highest joint load.
Předmětem řešení dle spisu US 2002/0116068 AI je systém, který zabraňuje luxaci uzamknutím kloubní hlavice v kloubní jamce. Kloubní hlavice za tímto účelem obsahuje vybrání, jehož primárním účelem je umožnění zavedení hlavice do jamky v rotované pozici, přičemž toto vybrání musí být u tohoto řešení umístěno v ose hlavice nebo na hraně jamky.The object of the solution according to US 2002/0116068 A1 is a system that prevents dislocation by locking the joint head in the joint well. The articulation head for this purpose comprises a recess, the primary purpose of which is to allow the head to be inserted into the well in a rotated position, the recess having to be located in the head axis or on the edge of the well in this solution.
Podstatou řešení dle spisu WO 2009/134421 AI je uzamykací náhrada, kde jamka kyčelního kloubu přesahuje hemisférickou plochu. Vzhledem k tomu, že při této konfiguraci není možné zavést sférickou hlavici bez deformace jamky, je daná hlavice, podobně jako v případě řešení dle předchozího spisu US 2002/0116068 AI opatřena vybráním, které umožňuje zavedení hlavice pod specifickým úhlem.The essence of the solution according to WO 2009/134421 A1 is a locking restoration wherein the hip joint extends beyond the hemispherical surface. Since in this configuration it is not possible to insert the spherical head without deformation of the well, the head is similar to the solution of the previous US 2002/0116068 A1 provided with a recess which allows the head to be inserted at a specific angle.
Jak je z těchto spisů patrno, podstatnějšího snížení nebezpečí luxace je docíleno pouze u řešení dle spisů US 2002/0116068 AI a WO 2009/134421 AI, nicméně ani tato řešení nejsou z hlediska jejich konstrukčního řešení, použitelnosti a hladkého průběhu operace optimální a zejména neumožňují využití modulárních systémů totálních kloubních náhrad, které mají dle potřeby navzájem zaměnitelné své acetabulámí a femorální části v průběhu chirurgického výkonu podle uvážení operatéra.As can be seen from these documents, a significant reduction of the risk of dislocation is achieved only in the solutions according to US 2002/0116068 A1 and WO 2009/134421 A1, but these solutions are not optimal in terms of their design, usability and smooth operation and in particular use of modular systems of total joint replacements which have their acetabular and femoral parts interchangeable as required during surgery at the discretion of the surgeon.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Výše uvedené nevýhody dosavadního známého stavu techniky jsou do značné míry odstraněny kloubní hlavicí totální náhrady kyčelního kloubu, která je tvořena sférickým tělesem pro její usazení do kloubní jamky, zhotovené z polyetylénu či jiného obdobného materiálu a tvořící acetabulámí část totální náhrady kyčelního kloubu, v němž je vytvořen kuželový otvor pro její nasazení na kuželový krček dříku femorální části totální náhrady kyčelního kloubu podle nyní předkládaného vynálezu.The above-mentioned disadvantages of the prior art are largely eliminated by the total hip replacement articulation head, which is formed by a spherical body for seating it in a joint cup made of polyethylene or other similar material and constituting the acetabular portion of the total hip replacement, in which a conical bore is provided to fit it to the conical neck of the femoral portion of the total hip replacement according to the present invention.
Podstata vynálezu přitom spočívá v tom, že sférické těleso kloubní hlavice je na své mediální straně opatřeno nejméně jedním povrchovým antisubluxačním vybráním, uzpůsobeným ke změně posuvu kloubní hlavice v kloubní jamce směrem k jejímu středu vlivem deformace kloubní jamky při zatěžování totální náhrady kyčelního kloubu. Toto povrchové antisubluxační vybrání je přitom tvořeno alespoň jednou rovnou plochou a/nebo tvarovanou plochou, přičemž osa tohoto povrchového antisubluxačního vybrání svírá s osou sférického tělesa směrem mediálně úhel I o velikosti 10 až 50° a jeho hloubka činí 0,1 až 2 mm.The essence of the invention consists in that the spherical body of the articular head is provided on its medial side with at least one surface antisubluxing recess adapted to change the displacement of the articular head in the articular cup towards its center due to deformation of the articular cup during loading of the total hip replacement. The surface antisublux recess is formed by at least one flat surface and / or a shaped surface, the axis of the surface antisublux recess forming a medial angle I of 10 to 50 ° with the axis of the spherical body and a depth of 0.1 to 2 mm.
-2CZ 307739 B6-2GB 307739 B6
Řešení dle vynálezu lze použít u kloubních hlavic, zhotovených z nejrůznějších pro tento účel běžně používaných materiálů, jako z nerezavějících ocelí, např. FeNiCr, z různých slitin, např. CoCrMo či TÍ6A14V, případně i z keramiky. Lze je tak operativně dle potřeby použít v patřičné kombinaci s příslušnými ostatními částmi složených totálních náhrad kyčelnich kloubů pro všechny již existující typy těchto náhrad s kloubními jamkami z polyetylénu či jiného obdobného materiálu, podléhajícímu deformaci při zatěžování totální náhrady, a to bez jejich jakýchkoli dalších úprav.The solution according to the invention can be used for articulation heads made of various materials commonly used for this purpose, such as stainless steels, eg FeNiCr, various alloys, eg CoCrMo or Ti6A14V, possibly also ceramic. Thus, they can be operatively used, as appropriate, in combination with the respective other parts of the composite total hip replacements for all existing types of these replacements with hinge pockets made of polyethylene or other similar material subject to deformation under load of the total replacements without any further modification. .
Výhodou tohoto řešení dle vynálezu je skutečnost, že antisubluxačnim vybráním ve sférickém tělese kloubní hlavice, je ve velké míře omezeno nebezpečí vykloubení totální náhrady kyčelního kloubu zejména v takových případech, jako je již výše zmíněná dysplastická poloha acetabula, resp. v případech, kdy není kloubní jamka při operaci umístěna do optimální polohy.The advantage of this solution according to the invention is that the antisubluxation recess in the spherical body of the articular head greatly reduces the risk of dislocation of the total hip replacement, especially in such cases as the aforementioned dysplastic position of the acetabulum, respectively. in cases where the joint well is not placed in the optimal position during surgery.
Kromě toho, že antisubluxační vybrání na mediální straně sférického tělesa kloubní hlavice primárně mění směr jejího posuvu v kloubní jamce vlivem deformace kloubní jamky při zatěžování totální náhrady kyčelního kloubu směrem k jejímu středu, může být spojeno i se zvýšením kontaktního tlaku, a to na rozdíl od výše zmiňovaného známého českého spisu 17312 Ul. Změna posuvu kloubní hlavice u řešení dle vynálezu vede překvapivě ke snížení hrany acetabula, tj. k redukci až k úplnému zamezení subluxace s příznivým dopadem na stabilitu kloubu, což bylo ověřeno matematickými modely a řadou experimentů.In addition to the fact that the antisubluxation recess on the medial side of the spherical body of the articular head primarily changes the direction of its displacement in the articular cup due to deformation of the articular cup while loading the total hip replacement towards its center, it may be associated with increased contact pressure. the aforementioned known Czech file 17312 Ul. Surprisingly, changing the displacement of the joint head in the solution according to the invention leads to a reduction of the acetabulum edge, i.e. to a reduction to complete avoidance of subluxation with a beneficial impact on joint stability, which has been verified by mathematical models and a series of experiments.
Antisubluxační vybrání je vytvořeno ve vnějším povrchu sférického tělesa kloubní hlavice např. frézováním nebo broušením apod., přičemž může být tvořeno i kombinací jak rovné, tak i tvarované, nejlépe kulovité plochy. Nicméně toto antisubluxační vybrání může být samozřejmě vytvořeno i různě složitěji tvarovanými plochami, což je však obvykle výrobně náročnější.The antisublux recess is formed in the outer surface of the spherical body of the articulation head, for example by milling or grinding and the like, and may also be a combination of both a flat and shaped, preferably spherical surface. However, this antisublux recess may, of course, also be formed by differently complex shapes, but this is usually more labor intensive.
Velikost směru posuvu kloubní hlavice v kloubní jamce je dána velikostí antisubluxačního vybrání ve sférickém tělese kloubní hlavice, vyjádřenou např. poměrem povrchu tohoto antisubluxačního vybrání ke zbývajícímu povrchu sférického tělesa kloubní hlavice, resp. ke kontaktní ploše kloubní jamky a samozřejmě i polohou jamky.The magnitude of the direction of travel of the articular head in the articular cup is determined by the size of the antisublux recess in the spherical body of the articular head, as expressed, for example, by the ratio of the antisublux surface recess to the remaining surface of the spherical body. to the contact surface of the joint well and of course the position of the well.
Podstata vynálezu proto spočívá dále vtom, že celková plocha povrchového antisubluxačního vybrání sférického tělesa kloubní hlavice zaujímá s výhodou 10 až 40 % kontaktní plochy kloubní jamky. Co se týče velikosti antisubluxačního vybrání podle vynálezu, lze ho udávat i ve steradiánech, které se pak s výhodou pohybuje od 0,1 do 2,5 sr. Při vyšších hodnotách, resp. rozměrech antisubluxačního vybrání může docházet k narušení kontaktní mechaniky mezi kloubní hlavicí a kloubní jamkou.Accordingly, it is an object of the present invention that the total surface area of the antisublux surface recess of the spherical body of the articular head preferably occupies 10 to 40% of the contact area of the articular well. With regard to the size of the antisublux recess according to the invention, it can also be given in steradians, which then preferably ranges from 0.1 to 2.5 sr. At higher values, resp. the dimensions of the antisublux recess may interfere with the contact mechanics between the articular head and the articular well.
Objasnění výkresůClarification of drawings
Vynález je dále blíže objasněn výkresy příkladných provedení kloubní hlavice totální náhrady kyčelního kloubu podle vynálezu, kde schematicky znázorňuje:The invention is further elucidated by the drawings of exemplary embodiments of the total hip articulation head according to the invention, schematically showing:
Obr. 1 - kloubní hlavici v prvním příkladném provedení v příčném řezuGiant. 1 shows a joint head in a first exemplary embodiment in cross section
Obr. 2 - kloubní hlavici z obr. 1 v sestavě celé totální náhrady kyčelního kloubuGiant. 2 shows the joint head of FIG. 1 in the complete total hip replacement assembly
Obr. 3 - kloubní hlavici ve druhém příkladném provedení v příčném řezuGiant. 3 shows a joint head in a second exemplary embodiment in cross section
Obr. 4 - kloubní hlavici ve třetím příkladném provedení v příčném řezuGiant. 4 shows a joint head in a third exemplary embodiment in cross section
Obr. 5 - kloubní hlavici ve čtvrtém příkladném provedení v příčném řezuGiant. 5 shows a joint head in a fourth exemplary embodiment in cross section
Obr. 6 - graf závislosti směru posuvu kloubní hlavice v kloubní jamce na cyklu chůzeGiant. 6 is a graph of the direction of movement of the articular head in the articular well with the walking cycle
-3CZ 307739 B6-3GB 307739 B6
Příklady uskutečnění vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Příklad 1Example 1
Kloubní hlavice totální náhrady kyčelního kloubu v prvním příkladném provedení, sestává dle obr. 1 a obr. 2 ze sférického tělesa 1 pro její usazení do polyetylenové kloubní jamky 2, tvořící acetabulámí část totální náhrady kyčelního kloubu, zhotovené z UHMWPE. Ve sférickém tělese 1 je vytvořen kuželový otvor 3 pro její nasazení na kuželový krček 4 dříku 5 femorální části totální náhrady kyčelního kloubu.The total hip replacement articulation in the first exemplary embodiment consists of a spherical body 1 according to Figs. 1 and 2 for its seating in a polyethylene articular cup 2, forming the acetabular portion of the total hip replacement made of UHMWPE. A conical opening 3 is formed in the spherical body 1 to fit it to the conical neck 4 of the shaft 5 of the femoral portion of the total hip replacement.
Jak patrno zejména z obr. 1, sférické těleso 1 kloubní hlavice je na své mediální straně opatřeno ve svém vnějším povrchu vytvořeným antisubluxačním vybráním 6. Toto antisubluxační vybrání 6 je tvořeno jednou rovnou plochou 7, zhotovenou ve vnějším povrchu sférického tělesa 1 kloubní hlavice v jeho pravém kvadrantu nad příčnou osou kloubní hlavice broušením. Průměr sférického tělesa 1 kloubní hlavice v tomto konkrétním příkladu provedení je 28 mm, přičemž celková plocha povrchového antisubluxačního vybrání 6 jejího sférického tělesa i zde zaujímá 20 % kontaktní plochy kloubní jamky 2. Osa povrchového antisubluxačního vybrání 6 jejího sférického tělesa 1 v tomto příkladném provedení svírá s osou sférického tělesa 1 úhel a o velikosti 30° a hloubka h povrchového antisubluxačního vybrání 6 sférického tělesa 1 činí 1 mm.As can be seen in particular from FIG. 1, the spherical body 1 of the articulation head is provided on its medial side with an antisublux recess 6 formed in its outer surface. This antisublux recess 6 is formed by one flat surface 7 made in the outer surface of the spherical body 1. right quadrant above the transverse axis of the joint head by grinding. The diameter of the spherical body 1 of the articulation head in this particular embodiment is 28 mm, whereby the total surface area of the antisublux recess 6 of its spherical body also occupies 20% of the contact surface of the articulation well 2. with the axis of the spherical body 1, the angle α of 30 ° and the depth h of the surface antisublux recess 6 of the spherical body 1 are 1 mm.
Na obr. 2 je pak šipkami A a B naznačen směr posuvu sférického tělesa 1 kloubní hlavice v kloubní jamce 2, ke kterému dochází při zatěžování totální náhrady kyčelního kloubu vlivem deformace kloubní jamky 2, přičemž šipka B naznačuje stav u stávajících totálních kloubních náhrad kyčelního kloubu, které nejsou antisubluxačním vybráním 6 opatřeny, a šipka A směr posuvu sférického tělesa i kloubní hlavice v kloubní jamce 2 u řešení podle vynálezu. Jak je patrno ze směru šipek A a B, směr šipky B na rozdíl od směru šipky A ukazuje na vysoké riziko luxace.In Fig. 2, arrows A and B indicate the direction of displacement of the spherical body 1 of the articular head in the articular cup 2, which occurs during loading of the total hip replacement due to deformation of the articular cup 2, while the B indicates the state of existing total articular hip replacement. and the arrow A in the direction of travel of the spherical body and the joint head in the joint well 2 of the solution according to the invention. As can be seen from the direction of arrows A and B, the direction of arrow B, unlike the direction of arrow A, indicates a high risk of dislocation.
Snížení rizika luxace je patrné i z grafů na obr. 6. Z tohoto grafu vyplývá cyklus chůze, obsahující fázi stojnou (0 až 0,6 s) a fázi švihnou (0,6 až 1 s), přičemž z hlediska zatížení je důležitá fáze stojná.Reduction of the risk of dislocation is also evident from the graphs in Fig. 6. This graph shows a walking cycle comprising a standing phase (0 to 0.6 s) and a flick phase (0.6 to 1 s). .
Směr posunutí sférického tělesa 1 kloubní hlavice náhrady je určován vzhledem k ose symetrie kloubní jamky 2, přičemž 90° je na hraně kloubní jamky 2 a při úhlu vyšším než 90° dochází k subluxaci. Jednotlivé křivky přitom označují:The direction of displacement of the spherical body 1 of the articulation head of the prosthesis is determined with respect to the symmetry axis of the articular cup 2, with 90 ° being at the edge of the articular cup 2 and subluxation occurs at an angle greater than 90 °. Individual curves indicate:
a - průběh u strmě naimplantované jamky s původní hlavicí, k subluxaci dochází v 54% cyklu chůze b - průběh u strmě naimplantované jamky s hlavicí dle vynálezu, k subluxaci dochází v 45% v cyklu chůze c- průběh u normálně naimplantované jamky s původní hlavicí, k subluxaci dochází v 6% cyklu chůze d - průběh u normálně naimplantované jamky s hlavicí dle vynálezu, k subluxaci nedocházía - course in a steeply implanted well with an original head, subluxation occurs in 54% of the walking cycle b - course in a steeply implanted well with a head according to the invention, subluxation occurs in 45% of the walking cycle c - course in a normally implanted well with the original head , subluxation occurs in a 6% walking cycle d - course in a normally implanted well with a head according to the invention, no subluxation
Vliv velikosti antisubluxačního vybrání na riziko subluxace je patrný i z následující tabulky kde je jeho velikost udávána ve steradiánech. Jak je z této tabulky patrno, při velikosti antisubluxačního vybrání 6 o hodnotě 2,2 sr, a to zejména při strmé poloze kloubní jamky 2, dochází již ke zvýšení rizika poškození kontaktních povrchů vzhledem k působícímu vysokému maximálnímu tlaku při zatěžování totální náhrady kyčelního kloubu.The effect of the size of the antisublux recess on the risk of subluxation is also evident from the following table, where its size is given in steradians. As can be seen from this table, with an antisublux recess 6 of 2.2 sr, particularly at the steep position of the joint cup 2, there is already an increased risk of damage to the contact surfaces due to the high maximum pressure applied to the total hip replacement.
-4CZ 307739 B6-4GB 307739 B6
Příklad 2Example 2
Kloubní hlavice totální náhrady kyčelního kloubu ve druhém příkladném provedení, sestává dle obr. 3 rovněž jako v příkladu 1 ze sférického tělesa 1, v němž je vytvořen kuželový otvor 3 pro její nasazení na zde již neznázoměný kuželový krček 4 dříku 5 femorální části totální náhrady kyčelního kloubu.The joint head of the total hip replacement in the second exemplary embodiment, according to FIG. 3 also consists of a spherical body 1, as in example 1, in which a conical bore 3 is formed for its mounting on the conical neck 4 of the stem 5 of the total hip replacement. joint.
Jak je z obr. 3 patrno, antisubluxační vybrání 6 je zde na rozdíl od příkladu 1 vytvořeno v podobě široké drážky o šířce 12 mm a hloubce 1 mm, ohraničené celkem dvěma bočními a jednou rovnou plochou 7, které jsou zhotoveny ve vnějším povrchu sférického tělesa 1_ kloubní hlavice frézováním, přičemž hrany drážky je vhodné opatřit zaoblením.As can be seen from FIG. 3, the antisublux recess 6 is here in contrast to Example 1 in the form of a wide groove 12 mm wide and 1 mm deep, bounded by a total of two side and one flat surface 7, which are made in the outer surface of the spherical body. 1 the joint heads by milling, the edges of the groove preferably being rounded.
Plocha tohoto povrchového antisubluxačního vybrání 6 sférického tělesa 1 zde zaujímá 10 % kontaktní plochy kloubní jamky 2.Here, the surface of this surface antisublux recess 6 of the spherical body 1 occupies 10% of the contact surface of the articular well 2.
Osa povrchového antisubluxačního vybrání 6 jejího sférického tělesa 1_ v tomto příkladném provedení svírá s osou sférického tělesa 1 úhel a o velikosti 20°.The axis of the surface antisublux recess 6 of its spherical body 7 in this exemplary embodiment forms an angle α of 20 ° with the axis of the spherical body 1.
Příklad 3Example 3
U kloubní hlavice ve třetím příkladném provedení, zobrazeném na obr. 4, je antisubluxační vybrání 6 v jejím sférickém tělese 1 na rozdíl od rovných ploch 7 v předchozích příkladech provedení tvořeno tvarovanou plochou 8 v podobě zahloubeného kulového vrchlíku o poloměru 28 mm a hloubce zahloubení 2 mm. Plocha povrchového antisubluxačního vybrání 6 sférického tělesa 1 kloubní hlavice zde zaujímá 30 % kontaktní plochy kloubní jamky 2.In the articulated hub in the third exemplary embodiment shown in FIG. 4, the antisublux recess 6 in its spherical body 1, in contrast to the flat surfaces 7 in the previous examples, is formed by a shaped surface 8 in the form of a recessed spherical canopy of 28 mm radius and recess depth 2. mm. Here, the surface of the antisublux surface recess 6 of the spherical body 1 of the articular head occupies 30% of the contact surface of the articular well 2.
Osa povrchového antisubluxačního vybrání 6 jejího sférického tělesa 1 v tomto příkladném provedení svírá s osou sférického tělesa 1 úhel a o velikosti 50°.The axis of the surface antisublux recess 6 of its spherical body 1 in this exemplary embodiment forms an angle α of 50 ° with the axis of the spherical body 1.
-5CZ 307739 B6-5GB 307739 B6
Příklad 4Example 4
U kloubní hlavice ve čtvrtém příkladném provedení, zobrazeném na obr. 5, je antisubluxační vybrání 6 na mediální straně jejího sférického tělesa 1 tvořeno soustavou tvarovaných ploch 8 v podobě kulovitých zahloubení o poloměru 1,5 mm a hloubce zahloubení 0,2 mm. Celková plocha takto vytvořeného povrchového antisubluxačního vybrání 6 sférického tělesa 1 zde zaujímá 40 % kontaktní plochy kloubní jamky 2.In the articulated hub in the fourth exemplary embodiment shown in Fig. 5, the antisublux recess 6 on the medial side of its spherical body 1 is formed by a set of shaped surfaces 8 in the form of spherical recesses with a radius of 1.5 mm and a recess depth of 0.2 mm. The total surface area of the thus formed antisublux surface recess 6 of the spherical body 1 occupies 40% of the contact surface of the joint well 2.
Osa povrchového antisubluxačního vybrání 6 sférického tělesa 1 v tomto příkladném provedení prochází středem plochy, na níž je soustava tvarovaných ploch 8 vytvořena, přičemž svírá s osou sférického tělesa 1_ úhel a o velikosti 40°.The axis of the surface antisublux recess 6 of the spherical body 1 in this exemplary embodiment passes through the center of the surface on which the array of shaped surfaces 8 is formed, forming an angle α of 40 ° with the axis of the spherical body 7.
Změna směru posuvu sférického tělesa 1 kloubní hlavice v kloubní jamce 2 je u obou příkladů 2 a 3 obdobná jako u kloubní hlavice v prvním příkladném provedení, tj. jako na obr. 2.The change in the direction of travel of the spherical body 1 of the articulation head in the articulation well 2 in both examples 2 and 3 is similar to that of the articulation head in the first exemplary embodiment, i.e. as in Fig. 2.
Ve všech případech je v průběhu operace samozřejmě důležité kloubní hlavici 1 na kuželovém krčku 4 již implantovaného dříku 5 svým antisubluxačním vybráním 6 orientovat mediálním směrem.In all cases, it is of course important to orient the articulation head 1 on the conical neck 4 of the already implanted shaft 5 with its antisublux recess 6 to orient the medial direction.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Řešení dle vynálezu je určeno pro totální náhrady kyčelního kloubu všech typů s kloubními jamkami, zhotovenými z polyetylénu či jiného obdobného materiálu, a to jak u náhrad cementovaných, tak i necementováných nebo hybridních, a lze jej případně využít i u kloubních hlavic endoprotéz ramenního kloubu.The solution according to the invention is intended for total hip joint replacements of all types with joint pockets made of polyethylene or other similar material, both for cemented as well as cementless or hybrid replacements, and it can also be used for joint heads of shoulder joint prostheses.
PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2015-948A CZ307739B6 (en) | 2015-12-29 | 2015-12-29 | A joint head of total hip replacements |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2015-948A CZ307739B6 (en) | 2015-12-29 | 2015-12-29 | A joint head of total hip replacements |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2015948A3 CZ2015948A3 (en) | 2017-07-07 |
| CZ307739B6 true CZ307739B6 (en) | 2019-04-10 |
Family
ID=65992201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2015-948A CZ307739B6 (en) | 2015-12-29 | 2015-12-29 | A joint head of total hip replacements |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ307739B6 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020116068A1 (en) * | 2001-01-25 | 2002-08-22 | Mclean Terry | Containment system for constraining a prosthetic component |
| EP1475057A1 (en) * | 2003-04-14 | 2004-11-10 | ESKA Implants GmbH & Co. | Joint ball head |
| CZ17312U1 (en) * | 2006-11-10 | 2007-03-05 | CVUT v Praze, Fakulta strojní, Ústav mechaniky, biomechaniky a mechaniky | Hip joint endoprosthesis head optimizing distribution of contact pressure |
| WO2009134421A1 (en) * | 2008-04-30 | 2009-11-05 | Moximed, Inc. | Ball and socket assembly |
| EP2335653A1 (en) * | 2009-12-16 | 2011-06-22 | Slobodan Tepic | Partial hip prosthesis |
-
2015
- 2015-12-29 CZ CZ2015-948A patent/CZ307739B6/en unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020116068A1 (en) * | 2001-01-25 | 2002-08-22 | Mclean Terry | Containment system for constraining a prosthetic component |
| EP1475057A1 (en) * | 2003-04-14 | 2004-11-10 | ESKA Implants GmbH & Co. | Joint ball head |
| CZ17312U1 (en) * | 2006-11-10 | 2007-03-05 | CVUT v Praze, Fakulta strojní, Ústav mechaniky, biomechaniky a mechaniky | Hip joint endoprosthesis head optimizing distribution of contact pressure |
| WO2009134421A1 (en) * | 2008-04-30 | 2009-11-05 | Moximed, Inc. | Ball and socket assembly |
| EP2335653A1 (en) * | 2009-12-16 | 2011-06-22 | Slobodan Tepic | Partial hip prosthesis |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2015948A3 (en) | 2017-07-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9066803B2 (en) | Method for performing an orthopaedic procedure | |
| EP2676635B1 (en) | Constrained mobile bearing hip assembly | |
| US8721733B2 (en) | Prosthesis kit with finned sleeve | |
| AU2013323337B2 (en) | Femoral heads, mobile inserts, acetabular components, and modular junctions for orthopedic implants and methods of using femoral heads, mobile inserts, acetabular components, and modular junctions for orthopedic implants | |
| JP2013521864A (en) | Interlocking reverse hip joint and revision prosthesis | |
| US20150289984A1 (en) | Total Shoulder Arthroplasty Prosthesis | |
| US20060200247A1 (en) | Implant and articular prosthesis comprising said implant | |
| JPH10502847A (en) | Proximal conical stem | |
| JP2019531139A (en) | Lateral double movable assembly | |
| US20070179629A1 (en) | Acetabular cup assembly and cup revising method | |
| US20090248168A1 (en) | Prosthesis | |
| EP3285691B1 (en) | Cotyloid prosthesis for hipbone prostheses | |
| CZ307739B6 (en) | A joint head of total hip replacements | |
| KR102032231B1 (en) | A prosthesis | |
| US11224517B2 (en) | Mechanically coupled revision hip system and method | |
| US20210169654A1 (en) | Metal reinforced acetabular shell liner | |
| US10945849B2 (en) | Joint socket implant | |
| CN104822345B (en) | Knee replacement system | |
| JP4580276B2 (en) | Hip prostheses and cups for hip prostheses | |
| CZ30219U1 (en) | Supporting pelvic splint | |
| PL214930B1 (en) | Arbor for hip prosthetic replacement | |
| CZ27453U1 (en) | Implant for replacement of intervertebral disk | |
| CZ13962U1 (en) | Acetabular component of total replacement of hip joint |