PL179843B1

PL179843B1 - Endoprosthesis of the head of radius

Info

Publication number: PL179843B1
Application number: PL31733996A
Authority: PL
Inventors: Krzysztof Kedzior; Stanislaw Pomianowski; Konstanty Skalski; Wojciech Swieszkowski; Wladyslaw Kolbrecki
Original assignee: Politechnika Warszawska
Priority date: 1996-12-05
Filing date: 1996-12-05
Publication date: 2000-11-30
Also published as: PL317339A1

Abstract

1. Endoproteza głowy kości promieniowej, złożona ze stożkowego trzpienia i głowy z wklęsłą czołową powierzchnią, kontaktową, znamienna tym, że trzpień (1) zakończony jest przegubem kulistym (4), na którym osadzona jest głowa (5), przy czym pomiędzy przegubem kulistym (4) a częścią stożkową trzpienia (1) usytuowany jest pierścień oporowy (2), zaś głowa (5) 1581 od strony trzpienia (1) ma powierzchnię oporową (9) współpracującą w skrajnym położeniu kątowym z powierzchnią czołową (3) pierścienia oporowego (2).1. Radial head prosthesis, composed of a conical spindle and heads with a concave frontal surface, contact, characterized in that the pin (1) it ends with a spherical joint (4), on which the head (5) is mounted, at what between the ball joint (4) and the conical portion of the pin (1) is located there is a stop ring (2) and the head (5) 1581 on the spindle side (1) has a surface the resistance (9) cooperating in the extreme angular position with the face (3) the thrust ring (2).

Description

Przedmiotem wynalazku jest endoproteza głowy kości promieniowej stawu łokciowego człowieka.The subject of the invention is a radial head prosthesis of the human elbow joint.

Stosowane obecnie endoprotezy głowy kości promieniowej mająjednolitą konstrukcję lub wykonane są z dwóch połączonych nierozłącznie względem siebie części: trzpienia i głowy. Głowa endoprotezy ma kształt powierzchni zewnętrznej odwzorowujący powierzchnię kontaktową, głowy kości promieniowej tworzącej w warunkach fizjologicznych staw kulisty z główką kości ramiennej. Trzpień endoprotezy ma zwykle kształt walcowy z końcem profilowanym, który mocowany jest w jamie szpikowej kości promieniowej.Currently used radial head prostheses have a uniform structure or are made of two parts inseparably connected to each other: the stem and the head. The head of the endoprosthesis has the shape of the outer surface imitating the contact surface of the head of the radial bone, which in physiological conditions forms a spherical joint with the head of the humerus. The prosthesis stem usually has a cylindrical shape with a profiled end, which is fixed in the medullary cavity of the radius.

Znana jest także z polskiego zgłoszenia patentowego P-310102 endoproteza kości promieniowej złożona ze stożkowego trzpienia zakończonego szyjką, na której jest osadzona obrotowo głowa mająca wklęsłą jak w warunkach fizjologicznych, powierzchnię kontaktową współpracującą z główką kości ramiennej.Also known from the Polish patent application P-310102 is a radius endoprosthesis consisting of a conical stem ending in a neck, on which a head is rotatably mounted, having a concave, as in physiological conditions, contact surface cooperating with the head of the humerus.

Endoproteza według wynalazku, złożona ze stożkowego trzpienia i głowy z wklęsłą czołową powierzchnią kontaktową wyróżnia się tym, że trzpień zakończony jest przegubem kulistym, na którym osadzona jest głowa endoprotezy posiadająca od strony trzpienia powierzchnię oporową współpracującą w skrajnym położeniu kątowym z powierzchnią czołową pierścienia oporowego usytuowanego pomiędzy przegubem kulistym a częścią stożkową trzpienia. W korzystnym wykonaniu endoprotezy pierścień oporowy ma ściętą powierzchnię czołową zaś powierzchnia oporowa ma kształt pobocznicy stożka ściętego ukształtowanej wypukłe w podcięciu głowy. Odchylenie osi głowy względem osi trzpienia w skrainym położeniu kątowym wynosi maksymalnie 15°. Ponadto w gnieździe kulistym głowy wykonane jest osiowe wybranie, zwłaszcza w kształcie walca, zaś powierzchnia boczna głowy uformowana jest wypukłe.The prosthesis according to the invention, composed of a conical mandrel and a head with a concave front contact surface, is distinguished by the fact that the mandrel ends with a spherical joint on which the prosthesis head is mounted, which has an abutment surface on the end angular position with the face of the abutment ring located between the ball joint and the tapered part of the stem. In a preferred embodiment of the endoprosthesis, the abutment ring has a truncated face and the abutment surface has the shape of a frustoconical shoulder shaped convex in the undercut of the head. The deviation of the head axis with respect to the stem axis in the extreme angular position is maximum 15 °. Moreover, an axial recess is made in the spherical seat of the head, especially in the shape of a cylinder, and the lateral surface of the head is convex.

W endoprotezie według wynalazku głowa może wykonywać ruch kulisty względem środka obrotu w zakresie ograniczonym kątem odchylenia osi głowy i trzpienia. Dodatkowe stopnie swobody, jakie daje połączenie kuliste, pozwalają na automatyczne pozycjonowanie głowy endoprotezy względem powierzchni stawowych kości ramiennej (główki), i kości łokciowej, co przy skomplikowanych ruchach w stawie łokciowym zmniejszy możliwość obluzowania czy zniszczenia endoprotezy oraz zapewni lepszy kontakt z chrząstką główkiIn the prosthesis according to the invention, the head can make a spherical movement in relation to the center of rotation within the range limited by the angle of inclination of the head and tang axes. Additional degrees of freedom provided by the spherical connection allow for automatic positioning of the head of the prosthesis in relation to the articular surfaces of the humerus (head) and the ulna, which, due to complicated movements in the elbow joint, will reduce the possibility of loosening or damage of the prosthesis and ensure better contact with the head cartilage

179 843 kości ramiennej. Ruch obrotowy głowy względem trzpienia może być przydatny w przypadku zablokowania fizjologicznego ruchu obrotowego samej głowy z powodu zrostów torebki stawowej i więzadła obrączkowatego. Zaletą endoprotezy jest także możliwość rozłącznego zatrzaskowego łączenia głowy z trzpieniem. Podczas przeprowadzania zabiegu operacyjnego o wiele łatwiej jest implantować najpierw trzpień w kanał szpikowy, a następnie wcisnąć na niego głowę endoprotezy. Stwarza to również możliwość doboru wymiaru głowy w trakcie operacji wszczepiania endoprotezy w zależności od sytuacji i oceny stopnia przyparcia głowy endoprotezy do główki kości ramiennej. Endoproteza złożona z dwóch części pozwala ponadto na wykonanie głowy z odpowiedniego tworzywa, na przykład z polietylenu UHMWPE uważanego za najlepszy materiał na głowę endoprotezy, a trzpienia z metalu (vitalium) co z kolei gwarantuje mocne osadzenie w jamie szpikowej.179 843 of the humerus. The rotation of the head in relation to the stem may be useful in the case of blocking the physiological rotation of the head itself due to adhesions of the joint capsule and the annular ligament. Another advantage of the prosthesis is the possibility of a detachable snap-fit connection of the head with the stem. During surgery, it is much easier to first implant the stem into the medullary canal and then push the prosthetic head onto it. It also makes it possible to select the head size during the prosthesis implantation operation depending on the situation and to assess the degree of support of the endoprosthesis head to the humeral head. The endoprosthesis consisting of two parts also allows the head to be made of a suitable material, for example UHMWPE polyethylene, considered the best material for the head of the prosthesis, and the stem made of metal (vitalium), which in turn guarantees a firm fit in the medullary cavity.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania na załączonym rysunku przedstawiaaącym endoprotezę głowy kości promieniowej w przekroju osiowym.The subject of the invention is illustrated in an embodiment in the attached drawing showing a radial head prosthesis in an axial section.

Endoproteza składa się z metalowego trzpienia 1 i głowy 5 z polietylenu z wklęsłą czołową powierzchnią kontaktową 6. Głowa 5 osadzona jest obrotowo na przegubie kulistym 4 stanowiącym zakończenie trzpienia 1. Część trzpienia 1 implantowana do kanału szpikowego kości wykonana jest w formie stożka o małej zbieżności. Głowa 5 od strony trzpienia 1 ma podcięcie, w którym jest ukształtowana obrotowo powierzchnia oporowa 9, w kształcie pobocznicy stożka ściętego zbieżnej w kierunku trzpienia 1, ograniczająca zakres odchylenia głowy 5 od osi endoprotezy. Pomiędzy stożkową częścią trzpienia 1 a przegubem kulistym 4 znajduje się pierścień oporowy 2 ze ściętą powierzchnią czołową 3 współpracującą z powierzchnią oporową 9 podczas powierzchniowego kontaktu głowy 5 z pierścieniem oporowym 2. Stożkowy kształt współpracujących powierzchni pozwala na uzyskanie pożądanego zakresu odchylenia kątowego pomimo stosunkowo niewielkiej szczeliny pomiędzy głową 5 a pierścieniem oporowym 2. W skraanym położeniu kątowym głowy 5 względem osi trzpienia 1, w którym powierzchnia oporowa 9 styka się z powierzchnią czołową 3 pierścienia oporowego 2, odchylenie osi głowy 5 od osi trzpienia 1 nie przekracza 15°.The endoprosthesis consists of a metal pin 1 and a polyethylene head 5 with a concave front contact surface 6. The head 5 is rotatably mounted on a spherical joint 4 constituting the end of the stem 1. The part of the stem 1 implanted into the bone marrow canal is made in the form of a low cone. The head 5 on the side of the pin 1 has an undercut in which the abutment surface 9 is rotatably shaped, in the shape of a truncated cone, converging towards the pin 1, limiting the extent of the head 5 deviation from the endoprosthesis axis. Between the conical part of the pin 1 and the ball joint 4 there is an abutment ring 2 with a truncated face 3 cooperating with the abutment surface 9 during surface contact of the head 5 with the abutment ring 2. The conical shape of the mating surfaces allows for the desired angular deflection range to be obtained despite the relatively small gap between head 5 and abutment ring 2. In the abbreviated angular position of the head 5 with respect to the mandrel axis 1, in which the abutment surface 9 contacts the face 3 of the abutment ring 2, the deviation of the head axis 5 from the mandrel axis 1 does not exceed 15 °.

Wykonane w głowie 5 gniazdo przegubu kulistego 4 zaopatrzone jest w osiowe wybranie 8 w kształcie walca, które umożliwia uzyskanie równomiernego i korzystnego rozkładu sił w gnieździe przegubu, lepsze osadzenie zakończenia trzpienia 1 w gnieździe, a ponadto zwiększa podatność głowy 5 na odkształcenia sprężyste ułatwiające jej rozłączne zatrzaskowe łączenie z trzpieniem 1. Powierzchnia boczna 7 głowy 5 ma kształt wypukłej powierzchni bocznej beczki, przez co uzyskuje się korzystne umiejscowienie oraz warunki pracy endoprotezy a także lepsze połączenie stawowe z powierzchnią kontaktową kości łokciowej. Ponadto na części stożkowej trzpienia 1 wykonane są mozaikowe nacięcia w celu pewniejszego osadzenia w płaszczu cementowym.The socket of the ball joint 4 made in the head 5 is provided with an axial recess 8 in the shape of a cylinder, which allows for a uniform and favorable distribution of forces in the joint seat, better seating of the end of the pin 1 in the seat, and also increases the susceptibility of the head 5 to elastic deformation, which facilitates its detachment. snap-fit connection with the mandrel 1. Side surface 7 of the head 5 has the shape of a convex side surface of the barrel, which results in favorable positioning and working conditions of the endoprosthesis, as well as better joint connection with the contact surface of the ulna. Moreover, on the conical part of the mandrel 1, mosaic-like cuts are made in order to fit more securely in the cement coat.

179 843179 843

4 54 5

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.Publishing Department of the UP RP. Mintage 60 copies. Price PLN 2.00.

Claims

Patent claims

1. Radial head prosthesis, composed of a conical shaft and a head with a concave frontal contact surface, characterized in that the shaft (1) ends with a spherical joint (4), on which the head (5) sits, and between the spherical joint ( 4) and the conical part of the spindle (1) there is a thrust ring (2), and the head (5) on the spindle (1) side has a thrust surface (9) cooperating in the extreme angular position with the face (3) of the thrust ring (2) .

2. Endoprosthesis according to claim A device according to claim 1, characterized in that the abutment ring (2) has a truncated face (3) and the abutment surface (9) has the shape of a frustoconical shoulder shaped convex in the undercut of the head (5).

3. Endoprosthesis according to claim A device according to claim 1, characterized in that, in the extreme angular position, the deviation of the axis of the head (5) in relation to the axis of the shaft (1) amounts to a maximum of 15 °.

4. Endoprosthesis according to claim Device according to claim 1, characterized in that the head (5) has an axial recess (8) in the spherical seat, preferably in the shape of a cylinder.

5. Endoprosthesis according to claim A device according to claim 1, characterized in that the head (5) has a convex side surface (7).