RU2234293C2

RU2234293C2 - Endoprosthesis stem

Info

Publication number: RU2234293C2
Application number: RU2002101546/14A
Authority: RU
Inventors: Николай Алексеевич Корж (UA); Николай Алексеевич Корж; Владимир Иванович Пахалюк (UA); Владимир Иванович Пахалюк; Михаил Иванович Калинин (UA); Михаил Иванович Калинин; Владимир Акимович Филиппенко (UA); Владимир Акимович Филиппенко; Геннадий Дмитриевич Олиниченко (UA); Геннадий Дмитриевич Олиниченко
Original assignee: Севастопольский Национальный Технический Университет
Priority date: 2002-01-14
Filing date: 2002-01-14
Publication date: 2004-08-20

Abstract

FIELD: medical engineering.

SUBSTANCE: device has rod having rest flange and neck. Rectangular groove open towards external wall of the rod and closed on the internal wall side is produced in proximal part of the rod in perpendicular to its longitudinal axis below the rest flange. The groove repeats with its internal end facet approximate shape of stem rod generatrix at this place. Flat slide bar is mounted in the groove so that translation movement is allowed in the direction set in perpendicular to longitudinal axis of the rod. The flat slide bar has mortise slots on the lateral surface and end faces beveled in perpendicular to its lateral facets towards the distal part. End surface of the slide bar turned towards the external wall has sharpened shape. Upper part of the rest flange communicates with the rectangular groove by means of threaded hole receives cylindrical key performing translation movement. The key has mortise grooves matching the slide bar mortise grooves. The cylindrical key has dead threaded hole in its upper end. Screw is set into the threaded hole of the rest flange.

EFFECT: enhanced effectiveness of treatment; reduced risk of injuries due to operation; simplified stem removal when repeatedly setting the endoprosthesis.

4 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.

Известна ножка эндопротеза тазобедренного сустава (а.с. СССР 1572604 А1, МКИ5 A 61 F 2/32, 1990, БИ № 23), содержащая стержень с опорным фланцем и шейкой, который через отверстие во фланце со стороны наружной части ножки посредством винта, фасонной гайки со скошенной опорной частью и фигурной шайбы-пластины прикрепляется к бедренной кости.Known leg endoprosthesis of the hip joint (AS USSR 1572604 A1, MKI5 A 61 F 2/32, 1990, BI No. 23), containing a rod with a support flange and a neck, which through a hole in the flange from the outside of the leg by means of a screw, a shaped nut with a beveled supporting part and a curly plate washer is attached to the femur.

Эндопротез используют следующим образом. Перед установкой ножки эндопротеза предварительно резецируют большой вертел у основания шейки бедра, а затем после установки ножки в костно-мозговой канал большой вертел помещают на свое место и, удерживая его, через отверстие в опорном фланце просверливают межвертельную область и большой вертел. Далее в отверстие со стороны фланца вставляют винт, а с обратной стороны - фасонную гайку через фигурную шайбу-пластину и завинчивают винт в гайку, скрепляя конструкцию.The endoprosthesis is used as follows. Before installing the endoprosthesis legs, a large trochanter at the base of the femoral neck is previously resected, and then after installing the legs in the medullary canal, the large trochanter is placed in its place and, holding it, the intertrochanteric region and the major trochanter are drilled through the hole in the support flange. Next, a screw is inserted into the hole on the flange side, and a shaped nut is inserted through the figured plate washer on the back side and the screw is screwed into the nut, fastening the structure.

Недостатками данного изобретения являются:The disadvantages of this invention are:

1) высокая травматичность операции за счет резецирования большого вертела с прикрепленными к нему мышцами и в дальнейшем удлинение послеоперационного реабилитационного периода для обеспечения срастания большого вертела с бедренной костью;1) the high invasiveness of the operation due to resection of the greater trochanter with muscles attached to it and further lengthening of the postoperative rehabilitation period to ensure the fusion of the greater trochanter with the femur;

2) большая вероятность разрушения винта за счет сдвиговых деформаций при имеющих место вертикальных и ротационных перемещениях ножки эндопротеза в процессе эксплуатации.2) a high probability of failure of the screw due to shear deformations during vertical and rotational movements of the endoprosthesis leg during operation.

Известна также ножка эндопротеза тазобедренного сустава (проспект Hip Endoprosthesis System.- AESCULAP - Prospekt Nr. C-126 1292), содержащая стержень с опорным фланцем и шейкой, на стержне которой в проксимальном отделе с наружной стороны в сагиттальной плоскости сформировано перо, наружный торец которого лежит на прямой линии, являющейся продолжением образующей наружной стенки стержня.A leg of the hip joint prosthesis (Prospect Hip Endoprosthesis System.- AESCULAP - Prospekt Nr. C-126 1292) is also known, containing a shaft with a support flange and a neck, on the shaft of which a feather is formed on the outside of the proximal part in the sagittal plane, the outer end of which lies on a straight line, which is a continuation of the generatrix of the outer wall of the rod.

Ножку эндопротеза используют следующим образом. Резецируют шейку бедренной кости, затем удаляют спонгиозную часть кости из большого вертела и трамбуют туда костный трансплантат из размельченной головки бедра, после чего рашпилем с имеющейся на нем ответной частью под перо стержня ножки формируют необходимое отверстие в костно-мозговом канале бедренной кости и устанавливают туда ножку. Образовавшиеся при этом полости в области большого вертела снова заполняют костным трансплантатом и трамбуют его.The endoprosthesis leg is used as follows. The femoral neck is resected, then the spongy part of the bone is removed from the greater trochanter and the bone graft is rammed from the crushed head of the thigh, after which the rasp with the corresponding part under it under the feather of the stem of the leg forms the required hole in the bone marrow canal of the femur and the leg is inserted there . The cavities formed in this case in the region of the greater trochanter are again filled with a bone graft and rammed.

Недостаток ножки эндопротеза заключается в том, что сформированное указанным образом перо имеет небольшую ширину и для выполнения возложенных на него антиротационных функций требует наличия в месте своей установки более плотной костной ткани, а это влечет за собой применение дополнительного оборудования для измельчения костного трансплантата и выполнения необходимых операционных действий, удлиняющих время проведения операции и увеличивающих послеоперационный период для обеспечения срастания трансплантата с основной костью. Вместе с тем это никоим образом не гарантирует обеспечение достаточных антиротационных свойств в проксимальной области ножки эндопротеза указанной конструкции.The disadvantage of the endoprosthesis leg is that the feather formed in this way has a small width and, to fulfill the antirotational functions assigned to it, requires more dense bone tissue at the installation site, and this entails the use of additional equipment for grinding the bone graft and performing the necessary operating actions that lengthen the time of the operation and increase the postoperative period to ensure the fusion of the graft with the main bone. However, this in no way guarantees the provision of sufficient antirotational properties in the proximal region of the endoprosthesis leg of the indicated design.

Наиболее близкой к заявляемому изобретению по конструкции и принципу действия является принятая за прототип ножка эндопротеза тазобедренного сустава (а. с. СССР 1602496 А1, МКИ5 А 61 В 17/56, 1990, БИ № 40), содержащая стержень с шейкой, в котором с наружной стороны в проксимальном отделе выполнен продольный паз, в который, в свою очередь, введена и закреплена в нем посредством штифтов пластина-фиксатор.Closest to the claimed invention in terms of design and principle of action is the leg of the hip joint endoprosthesis (a.s. USSR 1602496 A1, MKI5 A 61 B 17/56, 1990, BI No. 40) adopted for the prototype, containing a shaft with a neck, in which on the outside in the proximal section a longitudinal groove is made, in which, in turn, a locking plate is inserted and secured into it by means of pins.

Изобретение используют следующим образом. Под стержень ножки в костно-мозговом канале формируют отверстие. В большом вертеле во фронтальной плоскости в костной ткани на всю ширину вертела формируют паз толщиной 2 мм. Затем ножку эндопротеза внедряют в костно-мозговой канал, при этом пластина-фиксатор, расположенная на наружной стороне стержня ножки, плотно входит в паз, выполненный на большом вертеле бедренной кости. Для исключения ротационно-поршневых движений эндопротеза через большой вертел и установленную в него пластину-фиксатор вводят два титановых шурупа.The invention is used as follows. A hole is formed under the stem of the leg in the marrow canal. In a large skewer in the frontal plane in the bone tissue, a groove of 2 mm thickness is formed over the entire width of the skewer. Then, the endoprosthesis leg is inserted into the bone marrow canal, and the retainer plate located on the outside of the leg stem fits snugly into the groove made on the large trochanter of the femur. To exclude rotary-piston movements of the endoprosthesis, two titanium screws are inserted through a large skewer and a fixation plate installed in it.

Недостатки изобретения заключаются в следующем:The disadvantages of the invention are as follows:

1) выполненный на всю ширину большого вертела паз приводит к снижению прочности кортикального слоя костной ткани в данной области и повышению травматичности операции за счет возможного рассечения места прикрепления мышц к большому вертелу;1) the groove made over the entire width of the greater trochanter leads to a decrease in the strength of the cortical layer of bone tissue in this area and an increase in the invasiveness of the operation due to the possible dissection of the place of muscle attachment to the greater trochanter;

2) возрастание сложности операции и тем самым времени ее проведения благодаря необходимости при установке шурупов использования кондукторных приспособлений из внешнего доступа к кости;2) increasing the complexity of the operation and thereby the time of its implementation due to the need for the installation of screws using conductive devices from external access to the bone;

3) в случае ревизионного эндопротезирования в связи с врастанием шурупов в костную ткань требуется дополнительное расширение доступа в рубцах для обнажения большого вертела, что увеличивает травматичность операции и усложняет процесс удаления конструкции.3) in the case of revision arthroplasty due to the ingrowth of screws into the bone tissue, an additional expansion of access in the scars is required to expose the greater trochanter, which increases the invasiveness of the operation and complicates the process of removal of the structure.

Признаком прототипа, совпадающим с существенным признаком заявляемого изобретения, является наличие стержня с опорным фланцем и шейкой.A sign of the prototype, coinciding with the essential feature of the claimed invention, is the presence of a rod with a support flange and a neck.

Причинами, препятствующими обеспечению прототипом требуемого положительного результата, заключающегося в снижении травматичности операции, уменьшении ее сложности и тем самым времени проведении, упрощении процесса возможного удаления ножки эндопротеза, является конструкция проксимального отдела стержня ножки эндопротеза.The reasons that prevent the prototype from providing the required positive result, which is to reduce the invasiveness of the operation, reduce its complexity and thereby time, simplify the process of possible removal of the leg of the endoprosthesis, is the design of the proximal section of the stem of the leg of the endoprosthesis.

Задача, решаемая данным изобретением, заключается в снижении травматичности операции, уменьшении ее сложности и тем самым времени проведения, упрощении процесса возможного удаления ножки эндопротеза.The problem solved by this invention is to reduce the invasiveness of the operation, reducing its complexity and thereby time, simplifying the process of possible removal of the leg of the endoprosthesis.

Для решения поставленной задачи в ножке эндопротеза тазобедренного сустава, содержащей стержень с опорным фланцем и шейкой, в проксимальной области стержня перпендикулярно продольной его оси ниже опорного фланца выполнен прямоугольной формы паз, открытый в сторону наружной стенки стержня и закрытый со стороны его внутренней стенки, повторяя внутренней торцевой гранью примерную форму образующей стержня ножки в этом месте. В указанном пазе установлен, с возможностью поступательного перемещения перпендикулярно продольной оси стержня, плоский ползун с ригельными пазами на боковой поверхности и скошенными перпендикулярно его боковым граням в сторону дистальной области торцевыми гранями, причем торцевая грань ползуна, обращенная в сторону наружной стенки стержня, имеет заостренную форму. При этом верхняя часть опорного фланца с наружной стороны сообщается с прямоугольным пазом посредством резьбового отверстия, в котором, с возможностью поступательного перемещения, установлен цилиндрический ключ с выполненными на нем ригельными пазами, посредством которых он сопряжен с ригельными пазами ползуна. Цилиндрический ключ на своем верхнем торце содержит глухое резьбовое отверстие, а в верхней части резьбового отверстия опорного фланца помещен винт.To solve this problem, in the leg of the hip joint prosthesis containing a shaft with a supporting flange and a neck, a rectangular shape is made in the proximal region of the shaft perpendicular to its longitudinal axis below the supporting flange, open toward the outer wall of the shaft and closed from the side of its inner wall, repeating the inner end face the approximate shape of the generatrix of the stem legs in this place. In the said groove, a flat slider with bolt grooves on the lateral surface and beveled perpendicular to its lateral sides toward the distal side with end faces is installed, with the possibility of translational movement perpendicular to the longitudinal axis of the rod, the end face of the slider facing the outer wall of the rod has a pointed shape . In this case, the upper part of the support flange is externally connected to the rectangular groove by means of a threaded hole in which, with the possibility of translational movement, a cylindrical key is installed with bolt grooves made on it, by means of which it is interfaced with the bolt grooves of the slider. The cylinder key at its upper end contains a blind threaded hole, and a screw is placed in the upper part of the threaded hole of the support flange.

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 ножки эндопротеза позволяет:The proposed design of the endoprosthesis leg allows you to:

1) снизить травматичность операции без нарушения прочности кортикальной костной ткани на большом вертеле, поскольку плоский ползун, имеющий скошенную к дистальной области ножки и вместе с тем заостренную грань, принимает форму ножа, который, выдвигаясь из прямоугольного паза, выполненного в стержне ножки, проходит только спонгиозную костную ткань в большом вертеле, не нарушая нигде его кортикальный слой;1) to reduce the invasiveness of the operation without violating the strength of the cortical bone tissue on the trochantericum, since a flat slider having a bevel slanted to the distal region and at the same time a pointed face takes the form of a knife, which extends from the rectangular groove made in the leg stem only spongy bone tissue in the greater trochanter, without violating the cortical layer anywhere;

2) уменьшить сложность операции и тем самым время ее проведения, так как наличие цилиндрического ключа, сопряженного посредством ригельных пазов с ползуном, позволяет путем вращения только одного винта, находящегося в верхней части резьбового отверстия опорного фланца, перемещать ключ, который, в свою очередь, выдвигает ползун из стержня ножки;2) to reduce the complexity of the operation and thereby the time of its execution, since the presence of a cylindrical key mated by means of crossbars with a slider allows by moving only one screw located in the upper part of the threaded hole of the support flange to move the key, which, in turn, pushes the slider out of the stem of the leg;

3) упростить процесс возможного удаления ножки эндопротеза за счет наличия глухого резьбового отверстия на верхнем торце цилиндрического ключа, с помощью которого можно переместить ключ вверх, вернув тем самым ползун внутрь паза в стержне ножки.3) to simplify the process of possible removal of the endoprosthesis leg due to the presence of a blind threaded hole on the upper end of the cylindrical key, with which you can move the key up, thereby returning the slider to the groove in the stem shaft.

Соответствие предлагаемого технического решения требованию наличия “существенных отличий” обеспечивается тем, что новые конструктивные признаки и их сочетание, не известные ранее, позволяют снизить травматичность операции, уменьшить ее сложность и тем самым время проведения, упростить процесс возможного удаления ножки эндопротеза при репротезировании.The compliance of the proposed technical solution with the requirement of “significant differences” is ensured by the fact that new design features and their combination, not previously known, can reduce the invasiveness of the operation, reduce its complexity and thereby the time, simplify the process of possible removal of the endoprosthesis leg during reprosthesis.

На фиг.1 изображена ножка эндопротеза, вид сбоку, с исходным состоянием плоского ползуна внутри паза, где тонкой контурной линией показан ползун в выдвинутом положении; на фиг.2 показан цилиндрический ключ на фиг.1; на фиг.3 изображен цилиндрический ключ по виду А на фиг.2; на фиг.4 представлен плоский ползун на фиг.1 в двух проекциях.Figure 1 shows the leg of the endoprosthesis, a side view, with the initial state of the flat slider inside the groove, where a thin contour line shows the slider in the extended position; figure 2 shows a cylindrical key in figure 1; figure 3 shows a cylindrical key in view A in figure 2; figure 4 presents a flat slider in figure 1 in two projections.

Ножка эндопротеза содержит стержень 1 с опорным фланцем 2 и шейкой 3. В проксимальной области стержня 1 перпендикулярно продольной его оси ниже опорного фланца 2 выполнен прямоугольной формы паз 4, открытый в сторону наружной стенки 5 стержня и закрытый со стороны его внутренней стенки 6, повторяя внутренней торцевой гранью 7 примерную форму образующей стержня 1 в этом месте. Внутри паза 4 установлен, с возможностью поступательного перемещения перпендикулярно продольной оси стержня 1, плоский ползун 8 с ригельными пазами 9 на боковой поверхности и скошенными перпендикулярно его боковым граням в сторону дистальной области торцевыми гранями 10 и 11. Торцевая грань 10 ползуна 8, обращенная в сторону наружной стенки 5 стержня, имеет заостренную форму. Верхняя часть опорного фланца 2 с наружной стороны сообщается с прямоугольным пазом 4 посредством резьбового отверстия 12, в котором, с возможностью поступательного перемещения, установлен цилиндрический ключ 13 с выполненными на нем ригельными пазами 14, посредством которых он сопряжен с ригельными пазами 9 ползуна 8. Цилиндрический ключ 13 на своем верхнем торце содержит глухое резьбовое отверстие 15. В верхней части резьбового отверстия 12 опорного фланца 2 помещен винт 16.The endoprosthesis leg contains a rod 1 with a support flange 2 and a neck 3. In the proximal region of the rod 1, perpendicular to its longitudinal axis below the support flange 2, a rectangular groove 4 is made, open toward the outer wall 5 of the shaft and closed from the side of its inner wall 6, repeating the inner end face 7 of the approximate shape of the generatrix of the rod 1 in this place. Inside the groove 4 is installed, with the possibility of translational movement perpendicular to the longitudinal axis of the rod 1, a flat slider 8 with bolt grooves 9 on the side surface and beveled perpendicular to its side faces towards the distal region with end faces 10 and 11. End face 10 of slider 8 facing towards the outer wall 5 of the rod, has a pointed shape. The upper part of the support flange 2 is externally connected to the rectangular groove 4 by means of a threaded hole 12, in which, with the possibility of translational movement, a cylindrical key 13 is installed with bolt grooves 14 made on it, by means of which it is interfaced with the bolt grooves 9 of the slider 8. Cylindrical the key 13 at its upper end contains a blind threaded hole 15. In the upper part of the threaded hole 12 of the support flange 2 is placed a screw 16.

Ножку эндопротеза используют следующим образом. В паз 4 стержня 1 устанавливают до упора ползун 8 скосами торцевых граней 10 и 11 к дистальной области и заостренной торцевой гранью 10 к наружной стенке стержня 1. Через резьбовое отверстие 12 в опорном фланце 2 вводят цилиндрический ключ 13 и сопрягают его посредством ригельных пазов 14 с аналогичными пазами 9 ползуна 8. В резьбовое отверстие 12 помещают винт 16. Под стержень ножки в костно-мозговом канале формируют отверстие. Затем стержень 1 устанавливают в сформированное отверстие и заворачивают винт 16 внутрь резьбового отверстия 12, перемещая тем самым поступательно цилиндрический ключ 13, который, в свою очередь, выдвигает ползун 8 из паза 4. Вращение осуществляют до тех пор, пока ползун 8 своей острой кромкой 10 не упрется в кортикальный слой костной ткани, преодолев более мягкий спонгиозный слой, и не обеспечит надежное предупреждение ротационных движений стержня 1 в проксимальной области за счет того, что с торца 10 и по бокам он становится окружен кортикальным слоем ткани большого вертела.The endoprosthesis leg is used as follows. In the groove 4 of the rod 1, the slider 8 is set to the stop by the bevels of the end faces 10 and 11 to the distal region and the pointed end face 10 to the outer wall of the rod 1. A cylindrical key 13 is inserted through the threaded hole 12 in the support flange 2 and mate it using the crossbar grooves 14 s with the same grooves 9 of the slider 8. A screw 16 is placed in the threaded hole 12. A hole is formed under the stem of the leg in the bone marrow canal. Then, the rod 1 is installed in the formed hole and the screw 16 is screwed inside the threaded hole 12, thereby moving the cylindrical key 13, which, in turn, pushes the slider 8 out of the groove 4. The rotation is carried out until the slider 8 with its sharp edge 10 will not rest against the cortical layer of bone tissue, breaking the softer spongy layer, and will not provide a reliable warning of the rotational movements of the rod 1 in the proximal region due to the fact that it becomes surrounded by the cortical from the end face 10 and on the sides layer of fabrics of the greater trochanter.

При возможном удалении ножки эндопротеза отвинчивают винт 16, обеспечивший чистоту резьбового отверстия 12 при эксплуатации ножки, в резьбовое отверстие 15 на торце цилиндрического ключа 13 завинчивают съемник и вынимают ключ 13, возвращая тем самым ползун 8 внутрь паза 4 стержня ножки.If it is possible to remove the endoprosthesis legs, unscrew the screw 16, which ensures the cleanliness of the threaded hole 12 during operation of the leg, the puller is screwed into the threaded hole 15 at the end of the cylindrical key 13 and the key 13 is removed, thereby returning the slider 8 into the groove 4 of the leg shaft.

За счет описанных особенностей конструкции ножки эндопротеза и создается положительный эффект, заключающийся в снижении травматичности операции, уменьшении ее сложности и тем самым времени проведения, упрощении процесса возможного удаления ножки при репротезировании.Due to the described design features of the endoprosthesis leg, a positive effect is created consisting in reducing the invasiveness of the operation, reducing its complexity and thereby time, simplifying the process of possible removal of the leg during prosthetics.

Claims

A hip endoprosthesis leg containing a rod with a support flange and a neck, characterized in that in the proximal region of the rod perpendicular to its longitudinal axis below the support flange, a rectangular shape is made, a groove open towards the outer wall of the rod and closed from the side of its inner wall, repeating the inner end face the approximate shape of the stem forming the legs in this place where it is installed, with the possibility of translational movement perpendicular to the longitudinal axis of the rod, a flat slider with a rig solid grooves on the lateral surface and beveled perpendicular to its lateral faces towards the distal side with end faces, the end face of the slider facing the outer wall of the rod has a pointed shape, while the upper part of the support flange is externally connected to the rectangular groove through a threaded hole in which, with the possibility of translational movement, a cylindrical key is installed with bolt grooves made on it, by means of which it is paired with a bolt groove and a slider, and comprising at its upper end a threaded blind hole, while the upper part of the threaded holes of flange bolt placed.