RU2163107C1

RU2163107C1 - Endoprosthesis of hip joint

Info

Publication number: RU2163107C1
Application number: RU99127670A
Authority: RU
Inventors: Николай Алексеевич Корж; Владимир Иванович Пахалюк; Михаил Иванович Калинин; Владимир Акимович Филиппенко; Геннадий Дмитриевич Олиниченко
Original assignee: Николай Алексеевич Корж; Владимир Иванович Пахалюк; Михаил Иванович Калинин; Владимир Акимович Филиппенко; Геннадий Дмитриевич Олиниченко
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2001-02-20

Abstract

FIELD: medical equipment; applicable in orthopedics and traumatology in treatment of hip joint diseases. SUBSTANCE: endoprosthesis has a limb with neck where spherical head and cup are installed and interconnected to each other by means of solid plastic insert embracing the head behind diametrical plane. Insert end facing neck parallel to its longitudinal axis has circular recess shaped in depth and being, for instance, of bulb cross-section and having on its circular length several longitudinal blind cylindrical holes equaling depth of recess and with diameter not exceeding maximum transverse size of recess. EFFECT: prolonged service life and higher reliability. 14 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в ортопедии и травматологии при лечении заболеваний и повреждений тазобедренного сустава. The invention relates to medical equipment and can be used in orthopedics and traumatology in the treatment of diseases and injuries of the hip joint.

Известен эндопротез тазобедренного сустава (патент Украины 15078, МКИ A 61 F 2/32, 1997, БИ N 3), содержащий ножку с шейкой, на которой установлены сферическая головка и чашка, соединенные между собой посредством разъемного перпендикулярно продольной оси чашки пластмассового вкладыша, охватывающего головку и включающего в себя гайку, которая завинчивается в чашку. Known endoprosthesis of the hip joint (Ukrainian patent 15078, MKI A 61 F 2/32, 1997, BI N 3) containing a leg with a neck, on which a spherical head and a cup are mounted, interconnected by means of a detachable perpendicular to the longitudinal axis of the cup of a plastic liner, covering a head and a nut that is screwed into the cup.

Недостатки изобретения заключаются в следующем:
1) достаточно сложно в условиях операции обеспечить правильное завинчивание пластмассовой гайки вкладыша в металлическую чашку без повреждения резьбы;
2) гайка должна иметь достаточные размеры под ключ для обеспечения эффективного завинчивания в чашку, что требует увеличения ее габаритов и тем самым приводит к существенному ограничению области подвижности тазобедренного сустава.The disadvantages of the invention are as follows:
1) it is quite difficult in the conditions of operation to ensure the correct screwing of the plastic nut of the liner into the metal cup without damaging the thread;
2) the nut must have sufficient turnkey dimensions to ensure effective screwing into the cup, which requires an increase in its dimensions and thereby leads to a significant limitation of the mobility region of the hip joint.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по конструкции и принципу действия является принятый за прототип эндопротез тазобедренного сустава системы "СПОТОРНО" (журнал "Травматология и ортопедия", 1993, N 3), содержащий ножку с шейкой, на которой установлены сферическая головка и чашка, соединенные между собой посредством неразъемного пластмассового вкладыша, охватывающего головку за диаметральной плоскостью. Эндопротез используют следующим образом. После обработки вертлужной впадины в нее вставляют чашку, устанавливают вкладыш, а затем, прилагая определенное осевое усилие, устанавливают головку, деформируя тем самым в пределах упругости вкладыш. The closest to the claimed invention in terms of design and principle of action is the SPOTORNO system hip joint prosthesis (magazine Traumatology and Orthopedics, 1993, No. 3), which contains a leg with a neck on which a spherical head and a cup are connected between by means of an integral plastic insert covering the head behind the diametrical plane. The endoprosthesis is used as follows. After processing the acetabulum, a cup is inserted into it, the liner is installed, and then, applying a certain axial force, the head is installed, thereby deforming the liner within the elasticity range.

Недостатками данного изобретения являются:
1) возможность вывиха головки из чашки за счет того, что вкладыш охватывает головку на расстоянии немногим далее сечения диаметральной плоскостью, которое при постановке головки ограничено податливостью вкладыша;
2) недостаточный ресурс работы, связанный с износом пластмассового вкладыша вследствие ограничения площади рабочей поверхности между головкой и вкладышем.The disadvantages of this invention are:
1) the possibility of dislocation of the head from the cup due to the fact that the insert covers the head at a distance a little further than the section with a diametrical plane, which when setting the head is limited by the flexibility of the insert;
2) insufficient work resource associated with the wear of the plastic liner due to the limitation of the area of the working surface between the head and the liner.

Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения являются наличие ножки с шейкой, на которой установлены сферическая головка и чашка, соединенные между собой посредством неразъемного пластмассового вкладыша, охватывающего головку за диаметральной плоскостью. Signs of the prototype, coinciding with the essential features of the claimed invention are the presence of a leg with a neck, on which a spherical head and a cup are mounted, interconnected by an integral plastic insert covering the head beyond the diametrical plane.

Причиной, препятствующей обеспечению прототипом требуемого технического результата, заключающегося в повышении долговечности и надежности эндопротеза является конструкция существующего вкладыша. The reason that prevents the prototype from providing the required technical result, which is to increase the durability and reliability of the endoprosthesis, is the design of the existing insert.

Задача, решаемая данным изобретением, заключается в повышении долговечности и надежности эндопротеза. The problem solved by this invention is to increase the durability and reliability of the endoprosthesis.

Для решения поставленной задачи в эндопротезе тазобедренного сустава, содержащем ножку с шейкой, на которой установлены сферическая головка и чашка, соединенные между собой посредством неразъемного пластмассового вкладыша, охватывающего головку за диаметральной плоскостью, на торце вкладыша, обращенном к шейке, параллельно продольной его оси выполнен кольцевой, фигурный по глубине паз, имеющий расположенные на его кольцевой длине несколько продольных глухих цилиндрических отверстий, равных глубине паза, с диаметром, не превышающим максимальный поперечный размер паза. При этом фигурный по глубине паз выполнен, например, с сечением бульбообразной формы. To solve this problem, a hip joint endoprosthesis containing a leg with a neck, on which a spherical head and a cup are mounted, are interconnected by an integral plastic insert covering the head behind the diametrical plane, at the end of the insert facing the neck, an annular ring is made parallel to its longitudinal axis , grooved figured in depth, having several longitudinal blind cylindrical holes located on its annular length equal to the groove depth, with a diameter not exceeding m ksimalny transverse dimension of the groove. At the same time, the groove, shaped in depth, is made, for example, with a bulb-shaped cross-section.

Между совокупностью признаков заявляемого изобретения и техническими результатами, которые обеспечиваются предлагаемым изобретением, существует причинно-следственная связь. Between the totality of the features of the claimed invention and the technical results that are provided by the proposed invention, there is a causal relationship.

Предлагаемая конструкция эндопротеза позволяет:
1) повысить его долговечность, поскольку наличие на торце вкладыша кольцевого, фигурного по глубине паза, например, бульбообразной формы и расположенных на его кольцевой длине нескольких продольных глухих цилиндрических отверстий, равных глубине паза, с диаметром, не превышающим его максимальный поперечный размер, увеличивает податливость вкладыша в месте постановки головки и дает возможность развить размер вкладыша еще далее за диаметральную плоскость, увеличив тем самым площадь рабочей поверхности между головкой и вкладышем и не развивая его габаритов, ограничивающих область подвижности тазобедренного сустава;
2) повысить надежность эндопротеза, так как наличие вышеизложенных конструктивных особенностей вкладыша создает в районе установки головки с его внутренней стороны кольцевой поясок, обладающий меньшей по сравнению с толщиной стенки вкладыша жесткостью, дающий возможность, прилагая определенное осевое усилие, установить головку внутрь, но имеющий достаточные по величине силы упругости, не позволяющие допустить вывих головки, сокращая тем самым послеоперационный реабилитационный период.The proposed design of the endoprosthesis allows you to:
1) to increase its durability, since the presence on the end of the liner of a ring-shaped, groove-shaped, for example, bulb-like shape and several longitudinal blind cylindrical holes equal to the depth of the groove and having a diameter not exceeding its maximum transverse size located on its annular length increases compliance of the insert in the place of setting the head and makes it possible to develop the size of the insert even further beyond the diametrical plane, thereby increasing the area of the working surface between the head and the insert more than once twisting its dimensions, limiting the area of mobility of the hip joint;
2) to increase the reliability of the endoprosthesis, since the presence of the above-mentioned structural features of the liner creates an annular girdle in the area of the head installation on its inner side, which has less rigidity compared to the thickness of the liner wall, making it possible, by applying a certain axial force, to install the head inward, but having sufficient in terms of elasticity, not allowing to dislocate the head, thereby reducing the postoperative rehabilitation period.

Соответствие предлагаемого технического решения требованию наличия "существенных отличий" обеспечивается тем, что новые конструктивные признаки и их сочетание, неизвестные ранее, позволяют повысить долговечность и надежность эндопротеза. The compliance of the proposed technical solution with the requirement of the presence of "significant differences" is ensured by the fact that new design features and their combination, previously unknown, can increase the durability and reliability of the endoprosthesis.

На фиг. 1 изображен эндопротез тазобедренного сустава (ножка показана не полностью) с продольным разрезом по вертлужной впадине; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows an endoprosthesis of the hip joint (the leg is not fully shown) with a longitudinal section along the acetabulum; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1.

Эндопротез содержит ножку 1 с шейкой 2, на которой размещены сферическая головка 3 и чашка 4, соединенные между собой посредством неразъемного пластмассового вкладыша 5, охватывающего головку за диаметральной плоскостью на длине b и имеющего на внутренней стороне фаску 6. На торце вкладыша, обращенном к шейке, параллельно продольной его оси выполнен кольцевой, фигурный по глубине паз 7, например, с сечением бульбообразной формы. По кольцевой длине паза расположены несколько продольных глухих цилиндрических отверстий 8, равных глубине паза, с диаметром, не превышающим его максимальный поперечный размер. Паз 7 и отверстия 8 с внутренней стороны вкладыша образуют упругий поясок 9 с сечением, переменным по глубине (в глубине паза тоньше) и по длине (тоньше у отверстий 8). The endoprosthesis contains a leg 1 with a neck 2, on which a spherical head 3 and a cup 4 are placed, interconnected by an integral plastic insert 5, covering the head behind a diametrical plane at a length b and having a chamfer on the inner side 6. At the end of the insert facing the neck , parallel to its longitudinal axis, an annular, groove-shaped groove 7 is formed in depth, for example, with a bulb-shaped cross section. Along the annular length of the groove are several longitudinal blind cylindrical holes 8, equal to the depth of the groove, with a diameter not exceeding its maximum transverse dimension. The groove 7 and the holes 8 on the inner side of the liner form an elastic band 9 with a cross section that is variable in depth (thinner in the depth of the groove) and in length (thinner at the holes 8).

На дне чашки 4 выполнено сквозное отверстие, имеющее с наружной стороны, например, кольцевую фигурную впадину 10, а на ответной стороне вкладыша 5 - кольцевой фигурный выступ 11. At the bottom of the cup 4 there is a through hole having, on the outside, for example, an annular curly cavity 10, and on the counter side of the insert 5, an annular curved protrusion 11.

Эндопротез используют следующим образом. После обработки вертлужной впадины в нее заворачивают чашку 4, устанавливают внутрь чашки вкладыш 5, который при нажатии на его наружный торец своим кольцевым выступом 11 стопорится в кольцевой фигурной впадине 10 чашки. Затем, прилагая к головке 3 определенное осевое усилие, устанавливают ее внутрь вкладыша 5, деформируя в пределах упругости поясок 9. При этом фаска 6 на внутренней стороне вкладыша облегчает осевое перемещение головки, а поясок испытывает максимальную деформацию в местах своего утонения, т.е. в области отверстий 8 растяжение и в глубине паза 7 изгиб, тем самым компенсируя необходимость увеличения длины пояска при прохождении диаметрального сечения головки в его узком месте. Когда головка оказывается внутри вкладыша, поясок за счет сил упругости возвращается в первоначальное положение, обеспечивая ее надежную осевую фиксацию, так как требуется большее по величине извлекающее усилие, приложенное уже не в районе фаски, а глубже, чтобы получить необходимый для такой деформации пояска изгибающий момент, поскольку плечо для его создания в этом случае существенно уменьшается. Меняя глубину паза 7, количество отверстий 8 и их диаметр, можно регулировать длину b и величину удерживающего головку во вкладыше усилия. The endoprosthesis is used as follows. After processing the acetabulum, a cup 4 is wrapped in it, a liner 5 is installed inside the cup, which, when pressed on its outer end, with its annular protrusion 11, is locked in the annular curvature of the cup 10. Then, applying a certain axial force to the head 3, install it inside the insert 5, deforming the elastic band 9 within the elasticity range. In this case, the chamfer 6 on the inner side of the insert facilitates the axial movement of the head, and the belt experiences maximum deformation in the places of thinning, i.e. in the region of the openings 8, tension and in the depth of the groove 7 bend, thereby compensating for the need to increase the length of the belt when passing the diametrical section of the head in its bottleneck. When the head is inside the insert, the belt due to the elastic forces returns to its original position, providing its reliable axial fixation, since a larger extraction force is required, applied no longer in the chamfer area, but deeper in order to obtain the bending moment necessary for such a belt deformation , since the shoulder for its creation in this case is significantly reduced. Changing the depth of the groove 7, the number of holes 8 and their diameter, it is possible to adjust the length b and the value of the holding head in the liner effort.

За счет описанных особенностей конструкции эндопротеза и создается положительный эффект, заключающийся в повышении долговечности и надежности эндопротеза. Due to the described design features of the endoprosthesis, a positive effect is created consisting in increasing the durability and reliability of the endoprosthesis.

Claims

1. An endoprosthesis of the hip joint containing a leg with a neck, on which a spherical head and a cup are mounted, interconnected by an integral plastic insert covering the head behind the diametrical plane, characterized in that at the end of the insert facing the neck, parallel to its longitudinal axis annular, figured in depth, a groove having several longitudinal blind cylindrical holes located on its annular length equal to the depth of the groove, with a diameter not exceeding the maximum transverse groove size.

2. The endoprosthesis according to claim 1, characterized in that the groove shaped in depth is made with a bulb-shaped cross section.