CZ37440U1

CZ37440U1 - Temporomandibular joint replacement

Info

Publication number: CZ37440U1
Application number: CZ2023-41380U
Authority: CZ
Inventors: Michal SĂbr; Michal Ing Síbr; Martin HAVRÁNEK; Martin Ing. Havránek; Matej Daniel; Daniel Matej prof. RNDr., Ph.D
Original assignee: Prospon, Spol. S R.O.
Priority date: 2023-10-16
Filing date: 2023-10-16
Publication date: 2023-11-01

Description

Náhrada čelistního kloubuJaw joint replacement

Oblast technikyField of technology

Technické řešení se týká náhrady čelistního kloubu, určené pro řešení pooperačních a poúrazových defektů čelistního kloubu a zajišťující zachování jeho optimální funkce.The technical solution refers to the replacement of the jaw joint, intended for the solution of postoperative and post-traumatic defects of the jaw joint and ensuring the preservation of its optimal function.

Dosavadní stav technikyCurrent state of the art

Takovéto náhrady čelistního kloubu sestávají v podstatě jako jiné obdobné kloubní implantáty z tělesa implantátu s kloubní hlavicí a kloubní jamkou. Z českého užitného vzoru č. 23343 je například známá totální náhrada čelistního kloubu včetně větve a části těla dolní čelisti, která sestává ze dvou dílců, z nichž první dílec je podlouhlého tvaru, přičemž je na horním konci je opatřen kloubní hlavicí a na dolním konci alespoň osmi otvory, které jsou uspořádány ve dvou vzájemně s podélnou osou prvního dílce rovnoběžných řadách. Druhý dílec je podlouhlého směrem ven vyklenutého tvaru a je na svém prvním konci opatřen alespoň dvěma otvory, a na svém druhém konci alespoň deseti otvory, uspořádanými alespoň ve dvou řadách vzájemné rovnoběžných a v podstatě rovnoběžných s podélnou osou druhého dílce. Otvory, provedené na dolním konci prvního dílce, a otvory, provedené na prvním konci druhého dílce náhrady jsou provedeny tak, že jimi lze oba dílce spojit prostřednictvím spojovacích prostředků v úhlu odpovídajícím úhlu dolní čelisti.Such jaw joint replacements essentially consist, like other similar joint implants, of an implant body with a joint head and a joint socket. From the Czech utility model No. 23343, for example, a total replacement of the jaw joint including the branch and part of the body of the lower jaw is known, which consists of two parts, of which the first part is oblong in shape, with a joint head at the upper end and at least eight holes, which are arranged in two rows parallel to the longitudinal axis of the first part. The second part has an elongated outwardly arched shape and is provided with at least two holes at its first end, and at least ten holes at its second end, arranged in at least two rows parallel to each other and substantially parallel to the longitudinal axis of the second part. The holes made at the lower end of the first part and the holes made at the first end of the second part of the replacement are made in such a way that they can be used to connect the two parts by means of connecting means at an angle corresponding to the angle of the lower jaw.

Z české přihlášky vynálezu PV 2010-884 je dále známá totální náhrada čelistního kloubu modulárního typu, která sestává ze dvou částí, jež jsou tvořeny temporální komponentou a mandibulární komponentou. Temporální komponentu tvoří jamka a vložka, kde v kraniálním směru vyčnívá z jamky anatomicky prohnutý lem, opatřený otvory pro kostní mikrošrouby, určené k primární fixaci jamky k jařmovému oblouku, přičemž mediální část jamky vykazuje pravidelný pravoúhlý tvar. Jamka je dále opatřena vybráním, v němž je uložena vložka, přičemž vybrání je vymezeno svislými dosedacími plochami a dnem, přičemž má na svém ústí vytvořen zámek k fixaci vložky, která vykazuje přesně tolerované rozměry vnějších svislých stěn, jenž dosedají na svislé dosedací plochy a dno vybrání, jenž je vytvořeno v jamce temporální komponenty. Na ventrální a dorzální vnější svislé stěně vložky je vytvořen pojistný zoubek, zapadající do zámku jamky, přičemž vložka je opatřena artikulační plochou, která v přední části přechází v antiluxační zábranu. Mandibulární komponentu tvoří kovový dřík s hlavicí, jejíž artikulační plocha je leštěná a vykazuje soudečkovitý tvar, kde v sagitální rovině má profil kruhovitý tvar, zatímco v rovině mediální má profil tvar elipsy. Kovový dřík má podobu tenké a dostatečné tuhé planžety, jejíž okraj kopíruje spodní úhel dolní čelisti a jež se kraniálně rozšiřuje v samosvorný kužel, který je skloněn od osy dříku o úhel β shodný se sklonem mandibuly, přičemž je mediálně vyosen a na těle dříku jsou vytvořeny otvory pro kostní mikrošrouby, jimiž je dřík fixován k vzestupnému ramenu mandibuly. Plocha dříku, přiléhající k mandibule, je opatřena osteointegračním nástřikem a hlavice je spojena s dříkem mandibulární komponenty přes vnitřní samosvornou kuželovou plochou, která přesně dosedá na kužel dříku.From the Czech invention application PV 2010-884, a total jaw joint replacement of the modular type is also known, which consists of two parts, which are formed by a temporal component and a mandibular component. The temporal component consists of a socket and an insert, where an anatomically curved rim protrudes from the socket in the cranial direction, equipped with holes for bone microscrews, intended for primary fixation of the socket to the zygomatic arch, while the medial part of the socket shows a regular rectangular shape. The well is further provided with a recess in which the insert is stored, the recess being defined by the vertical abutting surfaces and the bottom, while it has a lock formed at its mouth to fix the insert, which exhibits precisely tolerated dimensions of the outer vertical walls that abut on the vertical abutting surfaces and the bottom a recess that is created in the fossa of the temporal component. On the ventral and dorsal outer vertical wall of the insert, a safety tooth is formed, which fits into the socket lock, while the insert is equipped with an articulation surface, which in the front part turns into an anti-luxation barrier. The mandibular component consists of a metal stem with a head, the articulation surface of which is polished and shows a barrel shape, where in the sagittal plane the profile is circular, while in the medial plane the profile is elliptical. The metal stem has the form of a thin and sufficiently rigid planchet, the edge of which copies the lower angle of the mandible and which extends cranially into a self-locking cone, which is inclined from the axis of the stem by an angle β equal to the inclination of the mandible, while it is offset medially and on the body of the stem are formed holes for bone microscrews, with which the stem is fixed to the ascending arm of the mandible. The surface of the shaft, adjacent to the mandible, is provided with an osteointegration coating, and the head is connected to the shaft of the mandibular component via an internal self-locking conical surface that fits exactly on the cone of the shaft.

Ze zahraničních spisů je obdobné řešení náhrady čelistního kloubu, tj. náhrady s kloubní hlavicí na spodní čelisti, popsáno např. ve spisu WO 2016/004284.From foreign files, a similar solution for jaw joint replacement, i.e. a replacement with a joint head on the lower jaw, is described, for example, in file WO 2016/004284.

Úkolem nyní předkládaného technického řešení je zejména zlepšení stability a zároveň snížení namáhání implantované náhrady čelistního kloubu.The task of the now presented technical solution is mainly to improve the stability and at the same time reduce the strain on the implanted jaw joint replacement.

- 1 CZ 37440 U1- 1 CZ 37440 U1

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Tento úkol je do značné míry vyřešen náhradou čelistního kloubu, obsahující kloubní jamku a kloubní hlavici se vzájemně na sebe dosedajícími artikulačními plochami, podle předkládaného technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že kloubní jamka je tvořena plastovým lůžkem, které je opatřeno horní artikulační plochou a spodní kovovou dlahou, v níž jsou vytvořeny spodní otvory pro upevnění mikrokostními šrouby k vnější straně spodní čelisti, a kloubní hlavice se spodní artikulační plochou je opatřena tvarovanou přírubou s horními otvory pro upevnění mikrokostními šrouby k jařmovému oblouku na spánkové kosti, uzpůsobenou svým tvarem k dosednutí svojí vnitřní plochou na zakřivení jařmového oblouku. Vzájemně na sebe dosedající artikulační plochy plastového lůžka a kloubní hlavice jsou přitom kulového tvaru pro umožnění rotace v kloubu ve všech směrech a kloubní jamka je po celém obvodu horní artikulační plochy plastového lůžka opatřena zvýšeným okrajem pro omezení rozsahu pohybu kloubu a pro zabránění luxace.This task is largely solved by the replacement of the jaw joint, containing the joint socket and the joint head with mutually abutting articulation surfaces, according to the presented technical solution, the essence of which is that the joint socket consists of a plastic bed, which is equipped with an upper articulation surface and a lower metal plate, in which lower holes are created for fixing with microbone screws to the outside of the lower jaw, and the joint head with the lower articulation surface is provided with a shaped flange with upper holes for fixing with microbone screws to the zygomatic arch on the temporal bone, adapted in its shape to landing with its inner surface on the curvature of the zygomatic arch. At the same time, the mutually abutting articulation surfaces of the plastic bed and the joint head are spherical in shape to enable rotation in the joint in all directions, and the joint socket is equipped with a raised edge around the entire circumference of the upper articulation surface of the plastic bed to limit the range of movement of the joint and to prevent dislocation.

Docílení zlepšení stability a snížení namáhání náhrady čelistního kloubu je umožněno inverzním uspořádáním hlavice a jamky kloubu, kdy na rozdíl od stávajících řešení je kloubní hlavice upevněna na spánkové kosti a kloubní jamka na spodní čelisti. Centrum rotace je tak přemístěno ventrálně a zároveň kaudálně zhruba do polohy, ve které spočívá hlavice mandibuly při plném otevření spodní čelisti. Tento posun centra rotace částečně nahrazuje protrakci (dopředný posun) hlavice mandibuly zdravého čelistního kloubu, která je za normálních okolností po resekci kloubní hlavice prakticky vyloučena, kvůli odříznutí příslušných svalových úponů. Další výhodou tohoto řešení je, že díky inverznímu uspořádání kloubního lůžka není nutné vytvářet frézováním prostor pro umělé kloubní lůžko v oblasti spánkové kosti, takže je sníženo riziko poškození zvukovodu, cév a nervů.Achieving improved stability and reduced strain on the jaw joint replacement is made possible by the inverse arrangement of the joint head and socket, where, unlike existing solutions, the joint head is fixed to the temporal bone and the joint socket to the lower jaw. The center of rotation is thus moved ventrally and at the same time caudally roughly to the position in which the head of the mandible rests when the lower jaw is fully opened. This displacement of the center of rotation partially replaces the protraction (forward displacement) of the mandibular head of a healthy jaw joint, which is practically excluded under normal circumstances after resection of the articular head, due to the cutting of the relevant muscle attachments. Another advantage of this solution is that, thanks to the inverted arrangement of the joint bed, it is not necessary to create space for an artificial joint bed in the area of the temporal bone by milling, so the risk of damage to the ear canal, blood vessels and nerves is reduced.

Podstata technického řešení spočívá dále v tom, že kloubní hlavice se spodní artikulační plochou je pro další zvýšení stability celé náhrady s výhodou opatřena tvarovanou dosedací plochou, která je uzpůsobena pro dosednutí do protilehlé prohlubně spánkové kosti a její vyplnění, a to bez nutnosti úprav kloubního prostoru excesivní resekci.The essence of the technical solution also consists in the fact that the joint head with the lower articulation surface is advantageously provided with a shaped abutment surface to further increase the stability of the entire prosthesis, which is adapted to fit into the opposite depression of the temporal bone and fill it, without the need to modify the joint space excessive resection.

Kloubní hlavice, její tvarovaná příruba a spodní kovová dlaha kloubní jamky náhrady čelistního kloubu podle technického řešení jsou jako již obvykle nejčastěji vyráběny ze slitiny Ti6Al4V, a to např. pomocí aditivních technologií, které umožňují přizpůsobit návrh konkrétnímu pacientovi. Všechny tyto komponenty jsou na povrchu opatřeny tvrdou uhlíkovou vrstvou DLC (diamond like carbon) kvůli zlepšení otěrových vlastností materiálu. Plastové lůžko kloubní jamky je vyrobeno z polyetylénu UHMWPE (ultra-high-molecular-weight-polyethylene).The joint head, its shaped flange and the lower metal plate of the joint socket of the jaw joint replacement according to the technical solution are, as usual, most often made of Ti6Al4V alloy, e.g. using additive technologies that allow the design to be adapted to a specific patient. All these components are provided with a hard DLC (diamond like carbon) carbon layer on the surface to improve the abrasion properties of the material. The plastic bed of the joint socket is made of polyethylene UHMWPE (ultra-high-molecular-weight-polyethylene).

Objasnění výkresůClarification of drawings

Technické řešení je dále objasněno výkresy příkladného provedení náhrady čelistního kloubu podle tohoto technického řešení, kde na obr. 1 je zobrazena náhrada čelistního kloubu z předního pohledu, na obr. 2 je tato náhrada zobrazena ze zadního pohledu a na obr. 3 je znázorněno uspořádání náhrady na spánkové kosti a spodní čelisti.The technical solution is further clarified by drawings of an exemplary embodiment of the jaw joint replacement according to this technical solution, where Fig. 1 shows the jaw joint replacement from the front view, Fig. 2 shows this replacement from the rear view, and Fig. 3 shows the arrangement of the replacement on the temporal bone and lower jaw.

Přiklad uskutečnění technického řešeníAn example of the implementation of a technical solution

Jak je patrno z přiložených vyobrazení, zejména z obr. 1 a obr. 2, náhrada čelistního kloubu sestává z kloubní jamky 1 a kloubní hlavice 2, přičemž kloubní jamka 1 je tvořena plastovým lůžkem 3, které je opatřeno horní artikulační plochou 4 a spodní kovovou dlahou 5, v níž jsou vytvořeny spodní otvory 6 pro upevnění mikrokostními šrouby k vnější straně spodní čelisti 13.As can be seen from the attached images, especially Fig. 1 and Fig. 2, the jaw joint replacement consists of a joint socket 1 and a joint head 2, while joint socket 1 is formed by a plastic bed 3, which is equipped with an upper articulation surface 4 and a lower metal plate 5, in which lower holes 6 are created for fastening with microbone screws to the outside of the lower jaw 13.

- 2 CZ 37440 U1- 2 CZ 37440 U1

Kloubní hlavice 2 se spodní artikulační plochou 7 je opatřena jednak tvarovanou dosedací plochou 8, uzpůsobenou pro co nejlepší dosednutí do protilehlé prohlubně spánkové kosti 12, a jednak tvarovanou přírubou 9 s horními otvory 10 pro upevnění mikrokostními šrouby k jařmovému oblouku na spánkové kosti, uzpůsobenou svým tvarem k dokonalému dosednutí svojí vnitřní 5 plochou na zakřivení jařmového oblouku.The joint head 2 with the lower articulation surface 7 is provided with a shaped landing surface 8, adapted for the best possible landing in the opposite depression of the temporal bone 12, and a shaped flange 9 with upper holes 10 for fastening with microbone screws to the zygomatic arch on the temporal bone, adapted for its shaped for a perfect fit with its internal 5 surface for the curvature of the yoke arch.

Vzájemně na sebe dosedající artikulační plochy 4, 7 plastového lůžka 3 a kloubní hlavice 2 jsou kulového tvaru pro umožnění rotace v kloubu ve všech směrech a kloubní jamka 1 je po celém obvodu horní artikulační plochy 4 plastového lůžka 3 opatřena zvýšeným okrajem 11 pro omezení 10 rozsahu pohybu kloubu a pro zabránění luxace.The mutually abutting articulation surfaces 4, 7 of the plastic bed 3 and the joint head 2 are spherical in shape to enable rotation in the joint in all directions, and the joint socket 1 is equipped with a raised edge 11 around the entire circumference of the upper articulation surface 4 of the plastic bed 3 to limit the range 10 movement of the joint and to prevent dislocation.

Z obr. 3 je pak patrno přemístění centra rotace, docíleného inverzním uspořádáním kloubní jamky 1 a kloubní hlavice 2. Směr tohoto přemístění je naznačen šipkou.Fig. 3 shows the displacement of the center of rotation, achieved by the inverse arrangement of joint socket 1 and joint head 2. The direction of this displacement is indicated by an arrow.

Kloubní hlavice 2, její tvarovaná příruba 9 a spodní kovová dlaha 5 kloubní jamky 1 náhrady čelistního kloubu jsou vyrobeny 3D tiskem ze slitiny Ti6Al4V, přičemž všechny tyto komponenty 2, 5 a 9 jsou na povrchu opatřeny tvrdou uhlíkovou vrstvou DLC. Plastové lůžko 3 kloubní jamky 1 je vyrobeno z polyetylénu UHMWPE.The joint head 2, its shaped flange 9 and the lower metal plate 5 of the joint socket 1 of the jaw joint replacement are manufactured by 3D printing from Ti6Al4V alloy, and all these components 2, 5 and 9 are provided with a DLC hard carbon layer on the surface. Plastic bed 3 joint wells 1 is made of polyethylene UHMWPE.

Claims

PROTECTION CLAIMS

1. Jaw joint replacement, containing a joint socket (1) and a joint head (2) with mutually abutting articulation surfaces (4, 7), characterized by the fact that the joint socket (1) is formed by a plastic bed (3), which is equipped with an upper articulating surface (4) and a lower metal plate (5), in which lower holes (6) are created for fastening with microbone screws to the outside of the lower jaw (13), and a joint head (2) with a lower articulating surface ( 7) is equipped with a shaped flange (9) with upper holes (10) for fastening with microbone screws to the zygomatic arch on the temporal bone (12), adapted by its shape to fit with its inner surface on the curvature of the zygomatic arch 10, while the articulating surfaces abutting each other (4, 7) of the plastic bed (3) and the joint head (2) are spherical in shape to enable rotation in the joint in all directions, and the joint socket (1) is equipped with a raised edge (11) to limit the range of motion of the joint and to prevent dislocation.

2. Replacement of the jaw joint according to claim 1, characterized in that the joint head (2) with the lower articulation surface (7) is further provided with a shaped seating surface (8), adapted for seating in the opposite depression of the temporal bone (12) and for its completion.