RU2052986C1

RU2052986C1 - Limb of endoprosthesis of hip joint

Info

Publication number: RU2052986C1
Authority: RU
Inventors: В.М. Попков; В.А. Неверов
Original assignee: Акционерное общество закрытого типа "АРЕТЕ"
Priority date: 1992-08-14
Filing date: 1992-08-14
Publication date: 1996-01-27

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: limb has the form of an intrabone bar with a jointing member for the head of the endoprosthesis. One end of the intrabone bar is provided with an articulated bushing slipped on the bar to half of bushing length, flush with its side surface. The articulated bushing-to-bar connection has the form of a circular edge of the bushing side wall expanded into a circular groove on the bar surface. Bushing length is 1.5-2.5 of its outside diameter. EFFECT: improved design. 2 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для эндопротезирования тазобедренного сустава. The invention relates to medicine, namely to traumatology and orthopedics, and can be used for arthroplasty of the hip joint.

Известна ножка эндопротеза, выполненная в виде внутрикостного стержня со стыковочным элементом под головку эндопротеза [1] С целью повышения прочности фиксации в кости и предупреждения расшатывания стержня в послеоперационном периоде на стержне выполнены продольный паз и прямоугольные выступы, расположенные в одной плоскости с пазом и осью стержня. Known endoprosthesis leg made in the form of an intraosseous rod with a connecting element under the endoprosthesis head [1] In order to increase the fixation strength in the bone and prevent loosening of the rod in the postoperative period, a longitudinal groove and rectangular protrusions located in the same plane with the groove and axis of the shaft are made .

Основным недостатком известной ножки эндопротеза является то, что дистальный конец стержня ножки из-за жесткости в процессе эксплуатации эндопротеза концевой кромкой оказывает сосредоточенное давление на сопряженную с ним стенку костно-мозгового канала, вызывая остеолиз, и может привести к разрушению костной ткани. The main disadvantage of the known leg of the endoprosthesis is that the distal end of the stem of the leg due to stiffness during operation of the endoprosthesis with the end edge exerts concentrated pressure on the conjugate wall of the bone marrow canal, causing osteolysis, and can lead to destruction of bone tissue.

Известен также эндопротез тазобедренного сустава [2] включающий ножку с армирующим элементом и шейку с головкой, в котором с целью снижения травматичности костной ткани свободный конец ножки выполнен расщепленным. Расщепленный дистальный конец ножки является более эластичным и своей концевой кромкой оказывает на сопряженную с ним часть стенки костно-мозгового канала менее сосредоточенное воздействие. A hip joint endoprosthesis [2] is also known, including a leg with a reinforcing element and a neck with a head, in which the free end of the leg is split to reduce bone trauma. The split distal end of the leg is more elastic and its end edge has a less concentrated effect on the conjugated part of the wall of the bone marrow canal.

Основным недостатком эндопротеза-прототипа является то, что расщепленный конец ножки снижает жесткость закрепления ее в костно-мозговом канале и приводит к постепенному расшатыванию эндопротеза в процессе эксплуатации. The main disadvantage of the prototype endoprosthesis is that the split leg end reduces the rigidity of its fixation in the bone marrow canal and leads to the gradual loosening of the endoprosthesis during operation.

Цель изобретения при сохранении жесткости закрепления внутрикостного стержня ножки эндопротеза тазобедренного сустава в костно-мозговом канале рассредоточение по площади контакта давления, оказываемого концевой кромкой дистального конца стержня на сопряженную с ней часть стеки бедренной кости, т. е. снижение удельного давления и повышение надежности закрепления эндопротеза. The purpose of the invention, while maintaining the rigidity of fixing the intraosseous shaft of the leg of the hip joint implant in the bone marrow canal, dispersion over the area of contact of pressure exerted by the end edge of the distal end of the rod onto the conjugated part of the femoral stack, i.e., reducing specific pressure and increasing the reliability of fixing the endoprosthesis .

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что у ножки эндопротеза тазобедренного сустава, содержащей внутрикостный стержень, на одном конце которого расположен стыковочный элемент под головку эндопротеза, для снижения удельного давления, оказываемого концевой кромкой дистального конца ножки на сопряженную с ней часть стенки бедренной кости, на противоположном конце внутрикостного стержня шарнирно установлена надетая половиной своей длины втулка, причем внешний ее диаметр равен внешнему диаметру стержня, а шарнирное соединение втулки со стержнем выполнено в виде кольцевой завальцовки боковой стенки втулки в кольцевую канавку, выполненную на поверхности стержня, при этом длина втулки равна (1,5-2,5) ее внешним диаметрам. The essence of the claimed invention lies in the fact that at the leg of the hip joint prosthesis containing the intraosseous shaft, at one end of which there is a docking element under the head of the endoprosthesis, in order to reduce the specific pressure exerted by the end edge of the distal end of the leg on the part of the femoral wall connected to it, on at the opposite end of the intraosseous rod, a sleeve worn by half of its length is pivotally mounted, its outer diameter being equal to the outer diameter of the rod, and the articulated joint ix with rod bushing is designed as a ring rolling the side wall of the sleeve in an annular groove formed on the rod surface, the sleeve length is equal to (1.5-2.5) of its external diameter.

Втулка, наполовину надетая на концевую часть внутрикостного стержня и связанная с ней шарнирно, является жесткой опорой для концевой кромки внутрикостного стержня в контакте со стенкой костно-мозгового канала. Втулка, находясь между концевой кромкой внутрикостного стержня и стенкой костно-мозгового канала, сосредоточенное давление кромки воспринимает на себя и это давление передает на стенку костно-мозгового канала в рассредоточенном виде по площади контакта втулки со стенкой костно-мозгового канала. Тем самым снижается удельное давление на стенку бедренной кости от концевой кромки внутрикостного стержня и повышается надежность функционирования эндопротеза. A sleeve half worn on the end part of the intraosseous rod and pivotally connected with it is a rigid support for the end edge of the intraosseous rod in contact with the wall of the bone marrow canal. The sleeve, located between the end edge of the intraosseous rod and the wall of the bone marrow canal, perceives the concentrated pressure of the edge to itself and transfers this pressure to the wall of the bone marrow canal in a dispersed form over the contact area of the sleeve with the bone marrow canal wall. This reduces the specific pressure on the wall of the femur from the end edge of the intraosseous shaft and increases the reliability of the functioning of the endoprosthesis.

На фиг. 1 приведена схема ножки эндопротеза тазобедренного сустава; на фиг.2 узел I на фиг.1. In FIG. 1 shows a diagram of the leg of a hip joint endoprosthesis; in Fig.2 node I in Fig.1.

Ножка эндопротеза тазобедренного сустава выполнена в виде внутрикостного стержня 1 с шейкой 2 для установки головки эндопротеза. На противоположной части 3 стержня 1 выполнена коаксиальная ступень с цилиндрической поверхностью 4 и торцовой поверхностью 5. На цилиндрической поверхности 4 ступени заподлицо с боковой поверхностью 6 стержня 1 шарнирно установлена надетая половиной своей длины втулка 7. Шарнирное соединение втулки 7 со стержнем 1 выполнено в виде кольцевой завальцовки 8 боковой стенки втулки 7 в кольцевую канавку 9, выполненную на поверхности стержня 1 у торцовой кромки 10 его противоположной части 3. Втулка 7 выполнена из жесткого материала, например титана. The hip endoprosthesis leg is made in the form of an intraosseous rod 1 with a neck 2 for installing the endoprosthesis head. On the opposite part 3 of the rod 1, a coaxial stage with a cylindrical surface 4 and an end surface 5 is made. On the cylindrical surface 4 of the stage flush with the sleeve 7. The sleeve 7 is put on half of its length pivotally. The hinge connection of the sleeve 7 with the rod 1 is made in the form of an annular rolling 8 of the side wall of the sleeve 7 into an annular groove 9 made on the surface of the rod 1 at the end edge 10 of its opposite part 3. The sleeve 7 is made of hard material, such as titanium.

Наружная поверхность 11 втулки 7 имеет цилиндрическую форму, а внутренняя поверхность 12 части втулки 7, надетой на стержень 1 ножки, выполнена конической с углом α конусности, равным (1-2)^о, при этом вершина конусности направлена внутрь втулки 7. На торце втулки 7 с внутренней конической поверхности 12 выполнена фаска. Торцовая поверхность 5 коаксиальной цилиндрической ступени переходит в ее цилиндрическую поверхность 4 по радиусной поверхности. Наружная торцовая кромка 10 выполнена закругленной. Длина l втулки 7 равна (1,5-2,5) ее внешним диаметрам d, равного диаметру стержня 1 части 3. Толщина h стенки втулки 7 в месте контакта втулки 7 с торцовой кромкой 10 стержня 1 равна d·K, где К коэффициент жесткости втулки 7.The outer surface 11 of the sleeve 7 has a cylindrical shape, and the inner surface 12 of the part of the sleeve 7, worn on the stem 1 of the legs, is conical with a taper angle α equal to (1-2) ^about , while the tip of the taper is directed inside the sleeve 7. At the end of the sleeve 7, a chamfer is made from the inner conical surface 12. The end surface 5 of the coaxial cylindrical step passes into its cylindrical surface 4 along the radius surface. The outer end edge 10 is rounded. The length l of the sleeve 7 is equal to (1.5-2.5) its external diameters d equal to the diameter of the rod 1 of part 3. The thickness h of the wall of the sleeve 7 at the contact point of the sleeve 7 with the end edge 10 of the rod 1 is d · K, where K is the coefficient sleeve stiffness 7.

В таблице приведены значения толщины h стенки втулки 7 в указанном выше месте для трех наиболее распространенных типоразмеров стержней ножки эндопротеза в зависимости от коэффициента К. The table shows the values of the thickness h of the wall of the sleeve 7 in the above place for the three most common standard sizes of the rods of the leg of the endoprosthesis, depending on the coefficient K.

Расчеты показали, что для определения толщины стенки втулки 7 в зависимости от ее внешнего диаметра d значения коэффициента К, равные 0,04-0,06, являются оптимальными. Длина l втулки 7 выбрана равной (1,5-2,5) ее внешним диаметрам на основании того, что является достаточной, так как снижает удельную нагрузку на костную ткань в десятки раз. The calculations showed that to determine the wall thickness of the sleeve 7, depending on its outer diameter d, the values of the coefficient K equal to 0.04-0.06 are optimal. The length l of the sleeve 7 is chosen equal to (1.5-2.5) its outer diameters on the basis of what is sufficient, since it reduces the specific load on the bone tissue by tens of times.

Ножка эндопротеза тазобедренного сустава в процессе эксплуатации испытывает нагрузки на изгиб, в результате которых часть 3 стержня 1 стремится к отклонению от постоянного положения в костно-мозговом канале, и ее наружная торцовая кромка 10 оказывает сосредоточенное давление на внутреннюю боковую поверхность втулки 7. Втулка 7 за счет шарнирного соединения с частью 3 стержня 1 сохраняет свое положение в костно-мозговом канале и благодаря своей жесткости сосредоточенную нагрузку кромки 10 воспринимает на себя без деформационных последствий и передает ее на стенку костно-мозгового канала, распределенную по всей площади контакта своей боковой стенки. Тем самым значительно снижается удельная нагрузка на костную ткань бедренной кости в области дистальной части 3 ножки и повышается надежность эндопротеза при его эксплуатации в послеоперационном периоде. The leg of the hip joint prosthesis during operation experiences bending loads, as a result of which part 3 of the rod 1 tends to deviate from a constant position in the bone marrow canal, and its external end edge 10 exerts concentrated pressure on the inner side surface of the sleeve 7. Sleeve 7 for due to the swivel connection with part 3 of the rod 1 maintains its position in the bone marrow canal and due to its rigidity, the concentrated load of the edge 10 takes on itself without deformation consequences and transmits it to the wall of the medullary canal, distributed across the contact area of its sidewall. This significantly reduces the specific load on the bone tissue of the femur in the region of the distal part of the 3 legs and increases the reliability of the endoprosthesis during its operation in the postoperative period.

Claims

HIP Joint Endoprosthesis Leg, containing an intraosseous shaft, at one end of which there is a docking element under the endoprosthesis head, characterized in that a sleeve worn half its length is pivotally mounted at the opposite end of the shaft, its outer diameter being equal to the outer diameter of the shaft, and the hinged connection of the sleeve the rod is made in the form of ring rolling of the side wall of the sleeve into an annular groove on the surface of the rod, while the length of the sleeve is 1.5 to 2.5 of its outer diameter.