RU2236198C1

RU2236198C1 - Hip joint endoprosthesis

Info

Publication number: RU2236198C1
Application number: RU2003105541/14A
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: 2003-02-19
Filing date: 2003-02-19
Publication date: 2004-09-20

Abstract

FIELD: medical engineering.

SUBSTANCE: device has head, neck, trochanteric part, pedicle and damping unit. The neck member has cavity containing the damping unit. The damping unit is elastic ball member having cylindrical recess for receiving elastic flexible insert, fixed on tubular pedicle. The ball has through slits entering tubular pedicles and not reaching its base. The pedicle is fixed on cruciform flange having base part of the neck rigidly fixed thereon. Elastic member ball is placed in conic part of the damping unit casing manufactured as hollow cylinder and passing through openings in the flange with its protrusions fixed on trochanteric part cylindrical recess bottom. Base part of the neck member is axially movably arranged in the cylindrical recess.

EFFECT: enhanced effectiveness of treatment; stable prosthesis pedicle position.

4 dwg

Description

Изобретение относится к области медицины, конкретно - к травматологии-ортопедии. Применяется при необходимости замещения патологически измененного тазобедренного сустава.The invention relates to medicine, specifically to orthopedics traumatology. It is used when it is necessary to replace a pathologically altered hip joint.

Асептическая нестабильность, возникающая в результате воздействия на искусственный сустав разнонаправленных знакопеременных нагрузок при ходьбе, - одна из основных проблем современного эндопротезирования. Приемы, применяемые для повышения стабильности имплантата в костной ткани (цементирование ножки, оформление в ней отверстий и пазов для прорастания костной ткани), не всегда приводят к желаемому результату.Aseptic instability resulting from exposure to an artificial joint of multidirectional alternating loads when walking is one of the main problems of modern arthroplasty. Techniques used to increase the stability of the implant in bone tissue (cementing the legs, making holes and grooves in it for germination of bone tissue), do not always lead to the desired result.

Известны эндопротезы с установленными в их ножках демпфирующими элементами [1, 2]. Так, например, в эндопротезе [1], содержащем тазовую опору с каналом, внутри которого размещен подпружиненный с обоих концов стержень, но отсутствует шейка, а значит и шеечно-диафизарный угол, существенно нарушается биомеханика.Known endoprostheses with damping elements installed in their legs [1, 2]. So, for example, in an endoprosthesis [1], containing a pelvic support with a channel, inside which a rod spring-loaded from both ends is placed, but the neck is absent, and hence the neck-diaphyseal angle, the biomechanics are significantly disturbed.

В головке эндопротеза [2] выполнено отверстие с кольцевыми проточками. Шейка протеза имеет выступы, расположенные против кольцевых проточек. Зазор между отверстием головки и шейкой заполнен эластичным материалом. В данной системе демпфирование разнонаправленных нагрузок, действующих на головку, обеспечивается, но шейка протеза представляет собой плечо, через которое эти нагрузки, частично погашенные, передаются с головки на ножку, приводя к потере ее стабильности в диафизе бедра.An opening with annular grooves is made in the endoprosthesis head [2]. The neck of the prosthesis has protrusions located against the annular grooves. The gap between the opening of the head and the neck is filled with elastic material. In this system, damping of multidirectional loads acting on the head is provided, but the neck of the prosthesis is a shoulder through which these loads, partially repaid, are transferred from the head to the leg, leading to a loss of its stability in the femoral diaphysis.

Наиболее близким по своему техническому решению к заявляемому является устройство [3], в котором эндопротез тазобедренного сустава имеет цилиндрический канал в вертельном отделе с коническим расширением и сферической частью для образования шарнира при соединении с основанием шейки ответной формы.The closest technical solution to the claimed one is the device [3], in which the hip joint implant has a cylindrical channel in the spit section with a conical extension and a spherical part to form a hinge when connected to the base of the neck of the reciprocal form.

К недостаткам устройства-прототипа следует отнести то, что осевые нагрузки, направленные вдоль шейки, практически не гасятся.The disadvantages of the prototype device include the fact that the axial loads directed along the neck are practically not absorbed.

Сущность изобретения выражается в совокупности существенных признаков, достаточных для достижения искомого технического результата, а именно: улучшение исходов лечения за счет повышения стабильности эндопротеза в кости.The invention is expressed in the aggregate of essential features sufficient to achieve the desired technical result, namely: improving treatment outcomes by increasing the stability of the endoprosthesis in the bone.

Сущность изобретения заключается в том, что шейка протеза выполнена с полостью, в которой размещен демпфирующий узел, представляющий собой упругий элемент в виде шара с цилиндрическим углублением под упруго-эластичную вставку, закрепленный на трубчатой ножке, шар оснащен сквозными прорезями, переходящими на трубчатую ножку, не достигая ее основания, закрепленную на фланце крестообразной формы, на котором также жестко закреплен базальный отдел шейки, при этом шар упругого элемента размещен в конусообразной части корпуса демпфирующего узла, выполненного в виде полого цилиндра и проходящего через отверстия во фланце выступами, закрепленными на дне цилиндрического углубления вертельного отдела, в этом же углублении размещен с возможностью осевых перемещений базальный отдел шейки.The essence of the invention lies in the fact that the neck of the prosthesis is made with a cavity in which a damping unit is placed, which is an elastic element in the form of a ball with a cylindrical recess under an elastic-elastic insert mounted on a tubular leg, the ball is equipped with through cuts passing to the tubular leg, without reaching its base, mounted on a cross-shaped flange, on which the basal part of the neck is also rigidly fixed, while the ball of the elastic element is placed in the cone-shaped part of the cushioning body evil, made in the form of a hollow cylinder and passing through holes in the flange with protrusions fixed to the bottom of the cylindrical recess of the trochanteric section, the basal section of the neck is axially displaced in the same recess.

Наличие в упругом элементе полого шара, закрепленного на трубчатой ножке и имеющего сквозные прорези, переходящие на трубчатую ножку, взаимодействующего с конической поверхностью корпуса, обеспечивает гашение осевых нагрузок, воспринимаемых шейкой, жестко связанной с шаром.The presence in the elastic element of a hollow ball mounted on a tubular leg and having through slots passing onto the tubular leg interacting with the conical surface of the body provides damping of axial loads perceived by the neck rigidly connected to the ball.

Наличие упруго-эластичной вставки в полости шара позволяет увеличить амортизирующие возможности устройства за счет деформации этой вставки.The presence of an elastic-elastic insert in the cavity of the ball allows you to increase the cushioning capabilities of the device due to the deformation of this insert.

Совокупное действие названных выше составляющих конструкции упругого элемента обеспечивает значительное уменьшение ударных нагрузок, возникающих в опорную фазу шага, а также плавный возврат подвижного элемента, а значит, и головки протеза, в исходное состояние в фазу переноса.The combined effect of the above-mentioned components of the elastic element construction provides a significant reduction in shock loads arising in the supporting phase of the step, as well as a smooth return of the movable element, and hence the prosthesis head, to its initial state in the transfer phase.

Общий вид устройства в разрезе представлен на фиг.1; общий вид упругого элемента в разрезе - на фиг.2; вид Б упругого элемента сверху - на фиг.3; вид В снизу - на фиг.4.A General view of the device in section is presented in figure 1; a General view of the elastic element in the context of figure 2; top view of the elastic element - in figure 3; bottom view - in figure 4.

Устройство содержит головку 1, шейку 2, вертельную часть 3, ножку 4. В вертельном отделе выполнен цилиндрический канал 5, в котором установлена полая шейка 2. Полость 6 шейки 2 имеет цилиндрическую форму, в ней установлен цилиндрический корпус упругого элемента 7, неподвижно закрепленного выступами 8 на дне канала 5. В корпусе 7 размещен упругий элемент 9, имеющий форму шара 10 с цилиндрическим углублением 11 под упруго-эластичную вставку 12. Шар 10 закреплен на трубчатой ножке 13, имеющей общие с шаром сквозные прорези 14. Упругий элемент 9 жестко связан с шейкой 2 фланцем 15, сквозь который проходят выступы 8 корпуса 7. Высота выступов 8 больше высоты фланца 15, что обеспечивает ход упругого элемента в корпусе 7.The device comprises a head 1, a neck 2, a spit part 3, a leg 4. A cylindrical channel 5 is made in the spit section, in which a hollow neck 2 is installed. The cavity 6 of the neck 2 has a cylindrical shape, it has a cylindrical body of an elastic element 7 fixedly mounted by protrusions 8 at the bottom of the channel 5. An elastic element 9 is placed in the housing 7, having the shape of a ball 10 with a cylindrical recess 11 for an elastic-elastic insert 12. The ball 10 is mounted on a tubular leg 13 having common through-cuts 14 with the ball. The elastic element 9 is rigidly connected2 neck flange 15 through which extend projections 8 of the housing 7. The height of the projections 8 greater than the height of the flange 15, which provides the course of the resilient element in the housing 7.

Устройство работает следующим образом. Под действием нагрузки, возникающий при ходьбе, головка 1, шейка 2 и скрепленный с ней крестообразный фланец 15 перемещаются по оси вниз. При этом фланец 15, скользя по выступам 8 корпуса 7, увлекает за собой упругий элемент 9. Шар 10, опускаясь, взаимодействует с внутренней конической поверхностью корпуса 7 и деформируется в радиальном направлении за счет прорезей 14, перемещаясь из более широкой части конуса в более узкую. Одновременно сжимается упруго-эластичная вставка 12. При снятии с головки протеза нагрузки в фазу переноса, вставка 12 и упругий элемент 9 с прорезями 14 разжимаются, чем возвращают шар 10 в более широкую часть конуса неподвижного корпуса 7. При этом крестообразный фланец 15 скользит вверх по выступам 8 и все подвижные детали устройства возвращаются в свое исходное положение.The device operates as follows. Under the action of the load that occurs when walking, the head 1, the neck 2 and the cross-shaped flange 15 fastened with it move downward along the axis. In this case, the flange 15, sliding along the protrusions 8 of the housing 7, carries along the elastic element 9. The ball 10, lowering, interacts with the inner conical surface of the housing 7 and is deformed in the radial direction due to the slots 14, moving from the wider part of the cone to a narrower . At the same time, the elastic-elastic insert 12 is compressed. When the load is removed from the prosthesis head into the transfer phase, the insert 12 and the elastic element 9 with slots 14 are unclenched, which returns the ball 10 to the wider part of the cone of the fixed body 7. At the same time, the cross-shaped flange 15 slides upwards protrusions 8 and all moving parts of the device return to their original position.

Устройство используется следующим образом. Одним из известных доступов достигают область тазобедренного сустава и освобождают его от капсулы. Производят резекцию проксимального отдела бедра. Подготавливают ложе в костно-мозговом канале под ножку 4 эндопротеза, которую и погружают в это ложе, заколачивая или фиксируя цементом. После резекции вертлужной впадины устанавливают и закрепляют в ней заранее подобранный по головке 1 протез впадины. Производят вправление головки эндопротеза 1 в протез впадины. Рану послойно ушивают.The device is used as follows. One of the known accesses is to reach the hip joint and release it from the capsule. Resection of the proximal femur is performed. A bed is prepared in the bone marrow canal under the leg 4 of the endoprosthesis, which is immersed in this bed, boarded up or fixed with cement. After resection of the acetabulum, a cavity prosthesis pre-selected according to the head 1 is installed and fixed in it. Reduce the endoprosthesis head 1 into the cavity prosthesis. The wound is sutured in layers.

Источники информацииSources of information

1. Авт.св. СССР N1560180, A 61 F 2/32, БИ 1990, N 16.1. Auto USSR N1560180, A 61 F 2/32, BI 1990, N 16.

2. Патент РФ N1805836, A 61 F 2/32, БИ, 1993, N 12.2. RF patent N1805836, A 61 F 2/32, BI, 1993, N 12.

3. Патент РФ N2108766, A 61 F 2/32, БИ, 1998, N 11.3. RF patent N2108766, A 61 F 2/32, BI, 1998, N 11.

Claims

An endoprosthesis of the hip joint containing a head, neck, spit, leg and damping unit, characterized in that the neck of the prosthesis is made with a cavity in which a damping unit is placed, which is an elastic element in the form of a ball with a cylindrical recess under an elastic elastic insert mounted on a tubular the leg, the ball is equipped with through slots passing to the tubular leg, without reaching its base, mounted on a cross-shaped flange, on which the basal part of the neck is also rigidly fixed the ball of the elastic element is placed in the cone-shaped part of the body of the damping unit, made in the form of a hollow cylinder and passing through the holes in the flange with protrusions fixed to the bottom of the cylindrical recess of the trochanteric section, the basal section of the neck is axially displaced in the same recess.