RU2234888C1

RU2234888C1 - Hip joint endoprosthesis

Info

Publication number: RU2234888C1
Application number: RU2002133967/14A
Authority: RU
Inventors: Х.З. Гафаров (RU); Х.З. Гафаров; А.Л. Гиммельфарб (RU); А.Л. Гиммельфарб; ева Л.Н. Биз (RU); Л.Н. Бизяева
Original assignee: Научно-исследовательский центр Татарстана "Восстановительная травматология и ортопедия"
Priority date: 2002-12-10
Filing date: 2002-12-10
Publication date: 2004-08-27

Abstract

FIELD: medical engineering.

SUBSTANCE: device has head, neck, trochanteric part and stem. Cylindrical cavity stretching over the trochanteric part and being open in the direction of the head is arranged along the cervical axis. Elastic flexible washer is placed on the cavity bottom having axially movable cylinder mounted thereon. The head has axially movable and rotatable cylindrical tail in the cylindrical cavity of the neck. Spherical body admitting rotation in any plane and longitudinal movements is mounted between stem end and the cylinder in the cylindrical neck cavity. Gap is available between upper neck end and the device head.

EFFECT: enhanced effectiveness of treatment; reduced risk of loosening.

1 dwg

Description

Устройство относится к области медицины. Используется в травматологии-ортопедии для замещения патологически измененного тазобедренного сустава.The device relates to medicine. Used in traumatology orthopedics to replace a pathologically altered hip joint.

Известны различные системы, используемые для сохранения долговечности искусственных суставов, например, путем подбора трибологически оптимальных пар материалов [1] либо использования смазывающих систем [2, 3]. Используются также решения, преследующие цель повышения стабильности эндопротезов в костной ткани путем введения в конструкцию демпфирующих элементов, гасящих нагрузки, которые возникают при работе искусственного сустава [4]. Однако все эти устройства имеют те или иные недостатки, как асимметричный износ элементов, сложность конструкции и технологии изготовления эндопротезов со смазывающими системами, их установки и эксплуатации. Демпфирующие элементы, вводимые в конструкцию суставов, подчас бывают неадекватными физиологическим нагрузкам, приходящимся на сустав.Various systems are known that are used to maintain the durability of artificial joints, for example, by selecting tribologically optimal material pairs [1] or using lubricating systems [2, 3]. Solutions are also used that aim to increase the stability of endoprostheses in bone tissue by introducing damping elements into the structure that absorb the loads that arise during the operation of an artificial joint [4]. However, all these devices have certain disadvantages, such as asymmetric wear of the elements, the complexity of the design and manufacturing technology of endoprostheses with lubricating systems, their installation and operation. The damping elements introduced into the joint design are sometimes inadequate to the physiological stresses associated with the joint.

Наиболее близким по техническому решению к заявляемому является имплантат тазобедренного сустава [5], содержащий головку, шейку, вертельный отдел с демпфирующим элементом и ножку. Однако конструкция вертельного отдела и демпфирующего элемента устройства-прототипа таковы, что допускают отклонения шейки с достаточно большими амплитудами во фронтальной плоскости, что не может не вызвать расшатывающего эффекта, так как движения шейки протеза превосходят по своим параметрам ее физиологические отклонения.Closest to the technical solution to the claimed is an implant of the hip joint [5], containing a head, neck, trochanteric section with a damping element and a leg. However, the design of the trochanteric section and the damping element of the prototype device are such that they allow deviations of the neck with sufficiently large amplitudes in the frontal plane, which cannot but cause a shaking effect, since the movements of the neck of the prosthesis exceed its physiological deviations in their parameters.

Сущность изобретения заключается в совокупности существенных признаков, достаточных для достижения искомого технического результата, а именно: улучшение исходов лечения за счет уменьшения расшатывающего эффекта и понижения износа элементов эндопротеза.The essence of the invention lies in the combination of essential features sufficient to achieve the desired technical result, namely: improving treatment outcomes by reducing the shattering effect and lower wear of the elements of the endoprosthesis.

Эта сущность заключается в том, что по оси шейки выполнена цилиндрическая полость, захватывающая вертельный отдел и открытая в сторону головки, на дне полости размещена прокладка из упругоэластичного материала, на которую установлен с возможностью осевых перемещений цилиндр, головка оснащена хвостовиком цилиндрической формы, размещенным с возможностью осевых и вращательных перемещений в цилиндрической полости шейки, а между торцом хвостовика и цилиндром установлено в цилиндрической полости шейки с возможностью вращений во всех плоскостях и продольных перемещений сферическое тело, при этом между верхним торцом шейки и головкой имеется зазор.This essence consists in the fact that a cylindrical cavity is made along the axis of the neck, capturing the trochanteric section and open towards the head, a gasket of elastic material is placed on the bottom of the cavity, on which the cylinder is mounted with the possibility of axial movements, the head is equipped with a cylindrical shank, placed with the possibility of axial and rotational movements in the cylindrical cavity of the neck, and between the end of the shank and the cylinder is installed in the cylindrical cavity of the neck with the possibility of rotation in all ostyah and longitudinal displacements of the spherical body, wherein between the upper end of the neck and the head there is a gap.

Цилиндрическая полость, выполненная в шейке, захватывающая вертельный отдел и открывающаяся в сторону головки, обеспечивает возможность размещения на ее дне прокладки из упругоэластичного материала, связанного через цилиндр, сферическое тело и хвостовик с головкой. Таким образом, все нагрузки, приходящиеся на головку, передаются через хвостовик, сферическое тело и цилиндр на упругоэластичную прокладку и поглощаются ею. Направление всех приходящихся на головку нагрузок, распространяясь вдоль шейки, исключает возможность расшатывающего эффекта, имеющего место в устройстве-прототипе, в котором шейка под нагрузками раскачивается с определенными амплитудами во фронтальной плоскости.A cylindrical cavity made in the neck, capturing the trochanteric section and opening towards the head, makes it possible to place gaskets of elastic material connected through the cylinder, a spherical body and a shank with the head on its bottom. Thus, all the loads falling on the head are transmitted through the shank, spherical body and cylinder to the elastic-elastic gasket and are absorbed by it. The direction of all the loads falling on the head, propagating along the neck, eliminates the possibility of a loosening effect, which occurs in the prototype device, in which the neck swings under loads with certain amplitudes in the frontal plane.

Зазор между верхним торцом шейки и головкой обеспечивает перемещение последней под нагрузкой вдоль оси шейки с гашением воспринятой нагрузки упругоэластичной прокладкой и последующим возвращением в исходное положение за счет приобретения исходной формы прокладкой.The gap between the upper end of the neck and the head allows the latter to move under load along the axis of the neck with the damping of the perceived load by the elastic-elastic gasket and subsequent return to its original position due to the initial shape of the gasket.

Под действием массы пациента в опорную фазу шага и разгрузки в фазу переноса хвостовик с головкой вращаются вокруг шейки.Under the influence of the patient’s mass in the supporting phase of the step and unloading in the phase of transfer, the shank with the head rotates around the neck.

Свободное вращение хвостовика в полости шейки на сферическом теле, как на подшипнике, а вместе с ним и головки в вертлужной впадине способствует более постепенному и равномерному износу (цилиндрическому - хвостовика в полости шейки и сферическому - головки в вертлужной впадине).Free rotation of the shank in the neck cavity on a spherical body, as on a bearing, and with it the head in the acetabulum, contributes to a more gradual and uniform wear (cylindrical - of the shank in the neck cavity and spherical - of the head in the acetabulum).

Такое равномерное распределение трения между элементами шейка - хвостовик и головка - впадина способствует удлинению срока службы эндопротеза.Such a uniform distribution of friction between the elements of the neck - the shank and the head - cavity helps to extend the life of the endoprosthesis.

Эндопротез тазобедренного сустава изображен на представленном чертеже (с частичным разрезом) и содержит сферическую головку 1, шейку 2, соединенную через вертельный отдел 3 с ножкой 4. По оси шейки 2 выполнена цилиндрическая полость, достигающая вертельный отдел и открытая в сторону головки 1 эндопротеза. На дне полости шейки 2 размещена прокладка 5, выполненная из упругоэластичного материала. На прокладку установлен с возможностью осевых перемещений вдоль цилиндрической полости шейки 2 цилиндр 6. Головка 1 оснащена хвостовиком 7 цилиндрической формы, размещенным с возможностью осевых и вращательных перемещений в цилиндрической полости шейки 2. Между торцом хвостовика 7 и цилиндром 6 установлено в цилиндрической полости шейки 2 с возможностью вращений во всех плоскостях и продольных перемещений сферическое тело 8. Между верхним торцом шейки 2 и основанием головки выполнен зазор 9.The endoprosthesis of the hip joint is shown in the presented drawing (with a partial section) and contains a spherical head 1, a neck 2 connected through a spit section 3 with a leg 4. A cylindrical cavity is made along the axis of the neck 2, reaching the spit section and open towards the head 1 of the endoprosthesis. At the bottom of the neck cavity 2, a gasket 5 is placed, made of an elastic material. Cylinder 2 is mounted on the gasket with the possibility of axial displacements along the cylindrical cavity of the neck 2. The head 1 is equipped with a cylindrical shank 7 arranged for axial and rotational displacements in the cylindrical cavity of the neck 2. Between the end of the shank 7 and cylinder 6 is installed in the cylindrical cavity of the neck 2 s the possibility of rotations in all planes and longitudinal movements of the spherical body 8. Between the upper end of the neck 2 and the base of the head there is a gap 9.

Устройство используется следующим образом. Латеральным хирургическим доступом обнажают область пораженного тазобедренного сустава, иссекая по ходу операции склерозированную капсулу и рубцово-измененные параартикулярные мягкие ткани. Головку сустава вывихивают из вертлужной впадины и резецируют вместе с шейкой бедра. Вертлужную впадину либо обрабатывают по размеру головки эндопротеза, либо устанавливают соответствующий головке эндопротез вертлужной впадины. Ножку эндопротеза устанавливают и закрепляют в диафизе. Головку эндопротеза вправляют в вертлужную впадину.The device is used as follows. Lateral surgical access exposes the area of the affected hip joint, excising during the operation a sclerotic capsule and scar-modified paraarticular soft tissues. The joint head is dislocated from the acetabulum and resected together with the femoral neck. The acetabulum is either machined to the size of the endoprosthesis head, or the acetabulum endoprosthesis corresponding to the head is set. The endoprosthesis leg is installed and fixed in the diaphysis. The endoprosthesis head is set into the acetabulum.

Рану послойно ушивают, оставляя в ней выпускники на 24-48 часов.The wound is sutured in layers, leaving graduates for 24-48 hours.

Послеоперационное ведение - типичное для перенесших эндопротезирование тазобедренного сустава.Postoperative management is typical for hip arthroplasty.

Источники информацииSources of information

1. Фокин В.А. Пары трения для тотальных эндопротезов тазобедренного сустава и проблема износа. Margo Anterior, 2000, N4, стр.1, табл.1.1. Fokin V.A. Friction pairs for total hip arthroplasty and wear problem. Margo Anterior, 2000, N4, p. 1, table 1.

2. Патент N 2183441, БИПМ, 2002, N17.2. Patent N 2183441, BIPM, 2002, N17.

3. Патент N 2192205, БИПМ, 2002, N31.3. Patent N 2192205, BIPM, 2002, N31.

4. Патент N 2160071, БИ, 2000, N34.4. Patent N 2160071, BI, 2000, N34.

5. Патент N 2120258, БИ, 1998, N29.5. Patent N 2120258, BI, 1998, N29.

Claims

An endoprosthesis of the hip joint containing a head, neck, trochanteric section and a leg, characterized in that a cylindrical cavity is made along the axis of the neck, capturing the trochanteric section and open towards the head, at the bottom of the cavity there is a gasket made of elastic material, which is mounted with axial movement , the cylinder, the head is equipped with a cylindrical shank placed, with the possibility of axial and rotational movements, in the cylindrical cavity of the neck, and between the end of the shank and the cylinder of the mouth ovleno cylindrical cavity in the neck, with the possibility of rotation in all planes and longitudinal movements the spherical body, wherein between the upper end of the neck and the head there is a gap.