RU212481U1 - Implant for fixation of the hip exoprosthesis - Google Patents
Implant for fixation of the hip exoprosthesis Download PDFInfo
- Publication number
- RU212481U1 RU212481U1 RU2022107047U RU2022107047U RU212481U1 RU 212481 U1 RU212481 U1 RU 212481U1 RU 2022107047 U RU2022107047 U RU 2022107047U RU 2022107047 U RU2022107047 U RU 2022107047U RU 212481 U1 RU212481 U1 RU 212481U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- screw
- implant
- percutaneous
- exoprosthesis
- connection
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Полезная модель относится к области протезирования конечностей, а именно к устройствам, выполняющим функции фиксации экзопротезов к телу человека. Технический результат полезной модели состоит в обеспечении механической стабильности имплантата остеоинтегративной системы экзопротезирования бедра при снижении риска периимплантных переломов. Результат достигается за счет того, что имплантат для фиксации экзопротеза бедра содержит внутрикостную и чрескожную части и соединительный винт. Внутрикостная часть выполнена в виде остеоинтегрируемого винта, имеющего центральный слепой канал, начинающийся открыто с дистального конца стержня для ответного соединения с чрескожной частью. Между витками резьбы остеоинтегрируемого винта выполнена ячеистая структура. Чрескожная часть выполнена с дистальной частью для соединения с экзопротезом бедра, а проксимальный конец – для остеоинтегрируемого винта. Соединение остеоинтегрируемого винта с чрескожной частью закрепляется при помощи соединительного винта, введенного в центральный канал чрескожной части со стороны ее дистальной части. The utility model relates to the field of limb prosthetics, namely to devices that perform the functions of fixing exoprostheses to the human body. The technical result of the utility model is to ensure the mechanical stability of the implant of the osteointegrative system for hip exoprosthesis while reducing the risk of peri-implant fractures. The result is achieved due to the fact that the implant for fixing the hip exoprosthesis contains intraosseous and percutaneous parts and a connecting screw. The intraosseous part is made in the form of an osseointegrable screw having a central blind channel starting openly from the distal end of the rod for reciprocal connection with the percutaneous part. A honeycomb structure is made between the threads of the osseointegrated screw. The percutaneous part is made with a distal part for connection with a femoral exoprosthesis, and a proximal end for an osseointegrated screw. The connection of the osseointegrated screw with the percutaneous part is fixed with the help of a connecting screw inserted into the central channel of the percutaneous part from its distal part.
Description
Полезная модель относится к области протезирования нижних конечностей, а именно к устройствам для фиксации экзопротезов к телу человека. The utility model relates to the field of lower limb prosthetics, namely to devices for fixing exoprostheses to the human body.
Экзопротезирование конечностей при помощи остеоинтеграции - относительно новая технология, набирающая популярность. Ее основная идея заключается в использовании внутренней фиксации компонентов экзопротеза к остаточным костям культи при помощи специализированного имплантата, который соединяется с внешним модулем экзопротеза вне тела человека. Limb exoprosthesis using osseointegration is a relatively new technology that is gaining popularity. Its main idea is to use internal fixation of the exoprosthesis components to the residual bones of the stump using a specialized implant that is connected to the external module of the exoprosthesis outside the human body.
Такое устройство занимает важное место в составе остеоинтегративной системы экзопротезирования бедра и выполняет функцию механической связи экзопротеза с телом человека.Such a device occupies an important place in the osseointegrative system of hip exoprosthesis and performs the function of a mechanical connection between the exoprosthesis and the human body.
Клинический успех такого вида протезирования во многом зависит от биомеханической стабильности, которая складывается из первичной стабильности и остеоинтеграции имплантата.The clinical success of this type of prosthetics largely depends on the biomechanical stability, which consists of the primary stability and osseointegration of the implant.
Первичная стабильность – это условие, определяющее механически неподвижное состояние имплантата в костных тканях пациента после операции и до момента остеоинтеграции. Primary stability is a condition that determines the mechanically immobile state of the implant in the patient's bone tissues after surgery and until the moment of osseointegration.
Выполнение этого условия необходимо для создания прочного соединения между костью и имплантатом (остеоинтеграции). Считается, что небольшие движения между имплантатом и костью могут вызвать образование фиброзного слоя вокруг имплантата, что приведет к биомеханической нестабильности и необходимости ревизии имплантата. The fulfillment of this condition is necessary to create a strong connection between the bone and the implant (osseointegration). It is believed that small movements between the implant and the bone can cause the formation of a fibrous layer around the implant, which will lead to biomechanical instability and the need for revision of the implant.
Поэтому после операции имплантат должен быть жестко зафиксирован в кости, исключив возможность микроподвижности.Therefore, after the operation, the implant must be firmly fixed in the bone, eliminating the possibility of micromovement.
При соблюдении условия первичной стабильности примерно после 3-6 месяцев образуется прочная механическая связь между костью и поверхностью имплантата (остеоинтеграция). If the condition of primary stability is observed, after about 3-6 months, a strong mechanical bond is formed between the bone and the surface of the implant (osseointegration).
Остеоинтеграция в процессе эксплуатации имплантата уязвима к циклическим усталостным и ударным нагрузкам вследствие большой разницы физико-механических характеристик кости и титанового имплантата. Это вызвано тем, что в разделе (на границе) титана и кости значения напряжений достигают максимума, что может приводить к перипротезным переломам и нестабильности.Osseointegration during the operation of the implant is vulnerable to cyclic fatigue and impact loads due to the large difference in the physical and mechanical characteristics of the bone and titanium implant. This is due to the fact that in the section (at the border) of titanium and bone, the stress values reach a maximum, which can lead to periprosthetic fractures and instability.
Для снижения напряжений в разделе кости и имплантата в различных имплантатах увеличивают площадь поверхности остеоинтеграции различными способами. To reduce stresses in the bone-implant interface, the surface area of osseointegration is increased in various implants in various ways.
Известен «Чрескожный протез» [RU2288673C2], содержащий первый компонент, спрофилированный для имплантации в кость, и второй компонент, предназначенный для размещения между костью и кожей, причем второй компонент подвергнут обработке поверхности для стимуляции пролиферации клеток-фибробластов и прикрепления эпителиальных клеток, а третий компонент предназначен для размещения снаружи от поверхности кожи и имеет низкую поверхностную энергию, которая удерживает от прилипания бактерий.Known "Percutaneous prosthesis" [RU2288673C2], containing the first component, profiled for implantation into the bone, and the second component, designed to be placed between the bone and the skin, and the second component is subjected to surface treatment to stimulate the proliferation of fibroblast cells and attachment of epithelial cells, and the third the component is designed to be placed outside the skin surface and has a low surface energy that keeps bacteria from adhering.
Недостаток данного устройства состоит в том, что в нем не предусмотрена резьба для обеспечения полной первичной стабильности имплантата после операции. Недостаточная первичная стабильность может допускать микроподвижность имплантата в процессе жизнедеятельности человека. Наличие микроподвижности может привести к развитию фиброзной фиксации имплантата или нестабильности остеоинтегрируемого компонента, что может привести к несостоятельности имплантированной конструкции. The disadvantage of this device is that it does not have a thread to ensure full primary stability of the implant after surgery. Insufficient primary stability may allow micromovement of the implant during human life. The presence of micromotion can lead to the development of fibrous fixation of the implant or instability of the osseointegrated component, which can lead to failure of the implanted structure.
Известен «Остеоинтегрируемый протез конечности» [RU186732U1], содержащий остеинтегрируемый протез, выполненный в виде цилиндрической детали с перфорированным фланцем в средней части, где на вводной части выполнены поперечные сквозные отверстия с внутренней резьбой, а на торце хвостовой части выполнен паз, что позволяет обеспечивать возможность нагружения протеза сразу после проведения операции.Known "Ostoeointegrable limb prosthesis" [RU186732U1], containing an osseointegrable prosthesis, made in the form of a cylindrical part with a perforated flange in the middle part, where transverse through holes with internal thread are made on the introductory part, and a groove is made on the end of the tail part, which makes it possible to provide the possibility loading of the prosthesis immediately after the operation.
Недостатком данного устройства является необходимость установки винтов, обеспечивающих блокирование интрамедуллярного имплантата, что увеличивает риск перипротезных (переимплантных) переломов, а также осложняет методику и увеличивает время выполнения операции.The disadvantage of this device is the need to install screws that block the intramedullary implant, which increases the risk of periprosthetic (reimplant) fractures, and also complicates the technique and increases the time of the operation.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является «Анкерная система для крепления протеза на теле человека» [«Anchoring system for attaching a prosthesis to a human body» US20190254782A1], содержащая: анкерный элемент, абатмент, винт абатмента, соединяющий абатмент и анкерный элемент. Абатмент соединяется с анкером при помощи конической посадки в натяг и имеет антиротационный элемент на проксимальном конце.The closest technical solution adopted for the prototype is the "Anchoring system for attaching a prosthesis to a human body" US20190254782A1], containing: anchor element, abutment, abutment screw connecting the abutment and anchor element. The abutment connects to the anchor with a conical interference fit and has an anti-rotation element at the proximal end.
Недостатком данного устройства является отсутствие объёмной ячеистой структуры, схожей со спонгиозной костью для улучшения надежности остеоинтеграции. The disadvantage of this device is the lack of a three-dimensional cellular structure similar to cancellous bone to improve the reliability of osseointegration.
Задача состоит в разработке устройства для надежной фиксации эндопротеза к телу человека с обеспечением первичной и вторичной стабильности, лишенного вышеперечисленных недостатков.The task is to develop a device for reliable fixation of the endoprosthesis to the human body with primary and secondary stability, devoid of the above disadvantages.
Для решения поставленной задачи были проведены исследования, которые показали, что одновременное нахождение объёмной ячеистой структуры и резьбы обеспечивает более надежную механическую стабильность импланта, чем по отдельности.To solve this problem, studies were carried out that showed that the simultaneous finding of a volumetric cellular structure and a thread provides more reliable mechanical stability of the implant than separately.
Также было проведено компьютерное конечно-элементное моделирование системы кость-имплант с тремя винтами с различным шагом резьбы (3.5, 5.25 и 7 мм) и соответственно с различным соотношением резьбы и ячеистой структуры. Целью исследования была поставлена задача определить наиболее оптимальное соотношение резьбы и ячеистой структуры для обеспечения первичной и вторичной стабильности винта. Из проведенных исследований было выявлено, что наиболее оптимальным соотношением резьбы и ячеистых структур является винт с шагом резьбы 7 мм, так как он имел наименьшие напряжения в системе кость-имплантат.Also, computer finite element modeling of the bone-implant system with three screws with different thread pitch (3.5, 5.25 and 7 mm) and, accordingly, with a different ratio of thread and cellular structure was carried out. The aim of the study was to determine the most optimal ratio of thread and cellular structure to ensure the primary and secondary stability of the screw. From the conducted studies, it was found that the most optimal ratio of thread and cellular structures is a screw with a thread pitch of 7 mm, since it had the lowest stresses in the bone-implant system.
Технический результат полезной модели состоит в обеспечении первичной и вторичной стабильности имплантата при снижении риска периимплантных переломов.The technical result of the utility model is to ensure the primary and secondary stability of the implant while reducing the risk of peri-implant fractures.
Результат достигается за счет того, что внутрикостная часть устройства выполнена в виде остеоинтегрируемого винта, имеющего центральный слепой канал, начинающийся открыто с дистального конца стержня для ответного соединения с чрескожной частью, причем между витками резьбы остеоинтегрируемого винта выполнена ячеистая структура, при этом чрескожная часть выполнена с дистальной частью для соединения с экзопротезом бедра, а проксимальный конец – для остеоинтегрируемого винта, причем соединение остеоинтегрируемого винта с чрескожной частью закрепляется при помощи соединительного винта, введенного в центральный канал чрескожной части со стороны ее дистальной части.The result is achieved due to the fact that the intraosseous part of the device is made in the form of an osseointegrable screw having a central blind channel starting openly from the distal end of the rod for reciprocal connection with the percutaneous part, and a cellular structure is made between the threads of the osseointegrable screw, while the percutaneous part is made with the distal part for connection with the femoral exoprosthesis, and the proximal end - for the osseointegrated screw, and the connection of the osseointegrated screw with the percutaneous part is fixed by means of a connecting screw inserted into the central channel of the percutaneous part from the side of its distal part.
Возможно выполнение резьбы с шагом 7 мм.It is possible to make a thread with a pitch of 7 mm.
Возможно построение ячеистой структуры на основе додекаэдра с диаметром ребра 0,6 мм.It is possible to build a cellular structure based on a dodecahedron with an edge diameter of 0.6 mm.
Возможно выполнение ячеистой структуры толщиной 2 мм.It is possible to perform a cellular structure with a thickness of 2 mm.
Возможно выполнение резьбы высотой 1,5 мм. A thread height of 1.5 mm is possible.
Сущность полезной модели поясняется следующими чертежами:The essence of the utility model is illustrated by the following drawings:
на фиг. 1 показан общий вид устройства для фиксации экзопротеза бедра к культе бедра человека;in fig. 1 shows a general view of a device for fixing a femoral exoprosthesis to a human femoral stump;
на фиг. 2 показан укрупненный вид остеоинтегрируемого винта с прозрачной ячеистой структурой.in fig. 2 shows an enlarged view of an osseointegrated screw with a transparent honeycomb structure.
на фиг. 3 показан разрез устройства для фиксации экзопротеза бедра к культе бедра человека;in fig. 3 shows a section of a device for fixing a femoral exoprosthesis to a human femoral stump;
на фиг. 4 показан узел соединения абатмента и остеоинтегрируемого винта;in fig. 4 shows the junction of the abutment and the osseointegrated screw;
на фиг. 5 показан вид на имплантированное устройство в костномозговой канал бедренной кости культи нижней конечности с прозрачными мягкими и костными тканями.in fig. 5 shows a view of the implanted device in the medullary canal of the femur of the stump of the lower limb with transparent soft and bone tissues.
Устройство выполнено из биоинертного материала и состоит из остеоинтегрируемого винта 1 (внутрикостная часть устройства), абатмента 2 (чрескожная часть устройства) и соединительного винта 3 (фиг. 1-5).The device is made of a bioinert material and consists of an osseointegrated screw 1 (intraosseous part of the device), abutment 2 (percutaneous part of the device) and a connecting screw 3 (Fig. 1-5).
Стержень (тело) остеоинтегрируемого винта 1 выполнен с конусностью в проксимальном направлении (к его концу) в 1 градус, и на его внешней поверхности выполнена резьба 6 с шагом 7 мм. Высота резьбы 6 составляет 1,5 мм. The shaft (body) of the
Винт 1 имеет центральный слепой канал 9, начинающийся открыто с дистального конца стержня для соединения с абатментом 2. В центральный канал 9 винта 1 открыты коммуникационные каналы 5. Между витками резьбы 6 винта 1 выполнена ячеистая структура 7. Ячеистая структура 7 построена на основе додекаэдра с диаметром ребра 0,6 мм.The
Абатмент 2 предназначен для соединения остеоинтегрируемого винта 1 и экзопротеза бедра. Причем дистальная часть 8 абатмента 2 предназначена для соединения с экзопротезом бедра, а его 2 проксимальный конец — с остеоинтегрируемым винтом 1. Внешняя поверхность абатмента, контактирующая с мягкими тканями, имеет полированную поверхность.
Проксимальный конец абатмента 2 выполнен в форме конуса – шестигранника для соединения с остеоинтегрируемым винтом 1. Соответственно, центральный канал 9 винта 1 в дистальной части имеет ответную часть для соединения с абатментом 2. Такое соединение обеспечивает плотную герметичную посадку, блокировку кручения и закрепляется при помощи соединительного винта 4, введенного в центральный канал абатмента 2 со стороны его 2 дистальной части 8. The proximal end of the
За упомянутой ответной частью для соединения с абатментом 2 центральный канал 9 винта 1 герметизируется резьбовой заглушкой 3, для чего имеет 9 ответную резьбу.Behind the said mating part for connection with the
Работает устройство следующим образом.The device works as follows.
При помощи стандартного бокового доступа выполняют разрез по наружной стороне культи бедра с переходом на внутреннюю. Послойно отделяют мягкие ткани для открытия доступа к бедренной кости. В интрамедуллярном канале бедренной кости нарезают резьбу, соответствующую резьбе 6 остеоинтегрируемого винта 1. Остеоинтегрируемый винт 1 вкручивают в интрамедуллярный канал. В центральный канал 9 остеоинтегрируемого винта 1 при помощи интродуктора выводится содержимое интрамедуллярного канала. Содержимое упомянутого канала заполняет ячеистую структуру 7 через коммуникационные каналы 5. Далее устанавливают заглушку 3, герметизирующую центральный канал 9. После этого в остеоинтегрируемый винт 1 устанавливают абатмент 2 и закрепляют на нем 1 при помощи соединительного винта 4. Далее выполняют обработку операционного поля с последующим соблюдением протокола обработки чрескожного интерфейса. Финальный вид на имплантат изображен на фиг. 5. Using a standard lateral access, an incision is made along the outer side of the femoral stump with a transition to the inner one. Soft tissues are separated in layers to open access to the femur. In the intramedullary canal of the femur, a thread is cut corresponding to the
После прохождения курса реабилитации к дистальной части 8 абатмента 2 прикрепляют экзопротез бедра. После этого пациент может ходить с опорой на экзопротез с полной нагрузкой.After completing the rehabilitation course, a hip exoprosthesis is attached to the
Claims (5)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU212481U1 true RU212481U1 (en) | 2022-07-25 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU227394U1 (en) * | 2024-01-09 | 2024-07-18 | Общество с ограниченной ответственностью "НьюСтеп" (ООО "НьюСтеп") | IMPLANT FOR FIXATION OF HIP EXOPROTHESIS |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4143426A (en) * | 1977-03-30 | 1979-03-13 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of Veterans Affairs | Permanently attached artificial limb |
RU2288673C2 (en) * | 2000-06-23 | 2006-12-10 | Юниверсити Колледж Лондон | Transcutaneous prosthesis |
US20140081422A1 (en) * | 2012-09-10 | 2014-03-20 | Ortho Transmission, Llc | Transcutaneous Implant for Skeletal Attachment of External Prosthetic Devices |
RU186732U1 (en) * | 2018-09-10 | 2019-01-30 | Сергей Сергеевич Горшков | OSTEO-INTEGRATED LIMB PROSTHESIS |
US20190254782A1 (en) * | 2016-11-08 | 2019-08-22 | Integrum Ab | Anchoring system for attaching a prosthesis to a human body |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4143426A (en) * | 1977-03-30 | 1979-03-13 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of Veterans Affairs | Permanently attached artificial limb |
RU2288673C2 (en) * | 2000-06-23 | 2006-12-10 | Юниверсити Колледж Лондон | Transcutaneous prosthesis |
US20140081422A1 (en) * | 2012-09-10 | 2014-03-20 | Ortho Transmission, Llc | Transcutaneous Implant for Skeletal Attachment of External Prosthetic Devices |
US20190254782A1 (en) * | 2016-11-08 | 2019-08-22 | Integrum Ab | Anchoring system for attaching a prosthesis to a human body |
RU186732U1 (en) * | 2018-09-10 | 2019-01-30 | Сергей Сергеевич Горшков | OSTEO-INTEGRATED LIMB PROSTHESIS |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU227394U1 (en) * | 2024-01-09 | 2024-07-18 | Общество с ограниченной ответственностью "НьюСтеп" (ООО "НьюСтеп") | IMPLANT FOR FIXATION OF HIP EXOPROTHESIS |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7909883B2 (en) | Percutaneous implant for limb salvage | |
US6120544A (en) | Femur endoprosthesis for articial hip joint | |
JP4560262B2 (en) | Screw-fixed artificial joint | |
CA2764495C (en) | Tissue integration design for seamless implant fixation | |
RU2655878C2 (en) | Joint implant | |
EP3820390B1 (en) | Device for facilitating the formation of new bone tissue | |
JP6554166B2 (en) | Osseo Integration-capable device | |
WO2009105535A1 (en) | Transcutaneous osseointegrated device for prostheses | |
RU212481U1 (en) | Implant for fixation of the hip exoprosthesis | |
CN111904670A (en) | Femoral prosthesis for retaining femoral head | |
CN212308139U (en) | Femoral prosthesis for retaining femoral head | |
RU2137442C1 (en) | Porous prosthesis of hip joint | |
KR102287458B1 (en) | Amputation osseous implant with mesh flange for direct prosthesis limb attachment | |
RU2810408C1 (en) | Surface hip endoprothesis with cellular structure and bioactive coating | |
RU2785011C1 (en) | Individual implant of the proximal articular end of the humerus with bioactive properties | |
RU2301049C2 (en) | Hip joint endoprosthesis | |
CN2114434U (en) | Bionics artifical joint for hiphone | |
US20200113704A1 (en) | Charcot trabecular system and method for limb salvage surgery | |
US20220218488A1 (en) | Internal osseointegrated implant for transfemoral amputee | |
Sinegub et al. | An Intraosseous Femoral Prosthesis Fixation System | |
CN115089352A (en) | Bone-implantable type implanted finger joint prosthesis | |
Thesleff et al. | The effect of cortical thickness and thread profile dimensions on stress and strain in bone-anchored |