RU2329011C1

RU2329011C1 - Hip joint endoprothesis

Info

Publication number: RU2329011C1
Application number: RU2007103241/14A
Authority: RU
Inventors: Хайдар Зайнуллович Гафаров (RU); Хайдар Зайнуллович Гафаров; Аркадий Лейзерович Гиммельфарб (RU); Аркадий Лейзерович Гиммельфарб; ева Людмила Николаевна Биз (RU); Людмила Николаевна Бизяева
Original assignee: Научно-исследовательский центр Татарстана "Восстановительная травматология и ортопедия"
Priority date: 2007-01-17
Filing date: 2007-01-17
Publication date: 2008-07-20

Abstract

FIELD: medicine; traumatology.

SUBSTANCE: endoprothesis contains acetabular component, head, neck and crus. Crus consists of conic rod and casing. Conic rod is installed in subtrochanteric region coming to threaded cylinder with lock screw through threaded channel perpendicular to plane through neck and crus axes. The casing is hollow cone with internal surface congruous to specified rod surface and has hexagonal external surface in subtrochanteric region with threaded internal surface, reciprocal to a threaded cylindrical rod. Along specified hexagonal surface edge there is a flat neck direction indicator installed. By opposite edges of specified hexagonal surface parallel to plane of the mentioned indicator, there are perpendicularly through lock screw coaxial apertures, the latter are coaxial to specified threaded channel. The casing is equipped with windows with upper edges furnished with narrow edged lobes as internal and external flat springs laid one on another. External flat springs are straight and cover windows not projecting outside. Internal springs are convex-bent, thus convex is oriented inside and installed crus casing cavity. As conic rode is inserted to casing, internal flat springs deflect external flat springs ectad beyond windows.

EFFECT: invention provides improved endoprosthetics operation outcomes due to increased stability of joint crus.

6 dwg

Description

Изобретение относится к области медицины и применяется в травматологии-ортопедии для замещения патологически измененного тазобедренного сустава. Одна из наиболее сложных проблем, с которыми сегодня встречается в своей практике хирург-ортопед, - это преодоление асептической нестабильности имплантата, возникающей в результате конфликта в системе «металл-кость». Многие годы, решая задачу исключения возможности возникновения этого грозного осложнения, исследователями предпринимались различные действия, как, например, использование цемента для фиксации ножки в костномозговом канале бедра, выполнение на поверхности ножек протезов проточек, выступов, отверстий, создание ножек с шероховатой поверхностью и т.п. Однако ни одна из перечисленных мер не обеспечила гарантированной стабильности ножки.The invention relates to medicine and is used in traumatology-orthopedics to replace a pathologically altered hip joint. One of the most difficult problems that an orthopedic surgeon faces in his practice today is overcoming the aseptic instability of the implant that arises as a result of a conflict in the metal-bone system. For many years, solving the problem of eliminating the possibility of this formidable complication, the researchers took various actions, such as using cement to fix the legs in the medullary canal of the thigh, making grooves, protrusions, holes on the surface of the prosthetic legs, creating legs with a rough surface, etc. P. However, none of these measures provided guaranteed stability of the legs.

Наиболее близким по своему техническому решению к предлагаемому является эндопротез тазобедренного сустава [1], принятый за прототип. Ножка устройства имеет осевой канал, который ступенчато, через проходные конические участки, уменьшается в диаметре в дистальном направлении. На штоке, размещенном в осевом канале, переходные участки между его ступенчато уменьшающимися диаметрами также выполнены коническими. Шток в проксимальном отделе подпружинен спиральной пружиной и при перемещениях вдоль осевого канала взаимодействует своими коническими участками со скосами подпружиненных лепестков. Последние через окна ножки отклоняются и, упираясь в костную ткань, стабилизируют положение ножки эндопротеза. Однако давление спиральной пружины оказывается недостаточным, чтобы выполнить фиксацию ножки, ослабляющуюся при резорбции костной ткани. Положение усугубляется еще и тем, что лепестки, представляя собой тонкие пластинчатые пружины, фиксируются на кости не всей своей поверхностью, а только утолщенными концевыми отделами.The closest in technical solution to the proposed is the hip joint endoprosthesis [1], adopted as a prototype. The foot of the device has an axial channel, which stepwise, through the passage conical sections, decreases in diameter in the distal direction. On the rod placed in the axial channel, the transition sections between its stepwise decreasing diameters are also made conical. The stem in the proximal section is spring-loaded with a helical spring and, when moving along the axial channel, interacts with its conical sections with the bevels of the spring-loaded lobes. The latter, through the windows, the legs deviate and, resting on the bone tissue, stabilize the position of the legs of the endoprosthesis. However, the pressure of the spiral spring is insufficient to fix the legs, weakening during bone resorption. The situation is further aggravated by the fact that the petals, representing thin leaf springs, are not fixed on the bone with their entire surface, but only with thickened end sections.

Сущность изобретения состоит в совокупности существенных признаков, достаточной для достижения технического результата, заключающегося в улучшении исходов операции эндопротезирования тазобедренного сустава за счет повышения стабильности ножки эндопротеза.The essence of the invention consists in the combination of essential features sufficient to achieve a technical result, which consists in improving the outcome of hip replacement surgery by increasing the stability of the leg of the endoprosthesis.

Эта сущность заключается в том, что эндопротез тазобедренного сустава содержит ацетабулярный компонент, головку, шейку и ножку. Ножка состоит из конического стержня и кожуха. Конический стержень выполнен в подвертельной части переходящим в цилиндр с резьбой и со сквозным резьбовым каналом под стопорный винт, расположенным перпендикулярно плоскости, проходящей через оси шейки и ножки. Кожух выполнен в виде полого конуса, с внутренней поверхностью, конгруэнтной поверхности упомянутого стержня, и имеет в подвертельной части шестигранную наружную поверхность, а на внутренней поверхности - резьбу, ответную резьбе цилиндрического стержня. Вдоль ребра упомянутой шестигранной поверхности установлен плоский индикатор направления шейки, а на противоположных гранях упомянутой шестигранной поверхности, параллельных плоскости упомянутого индикатора, выполнены перпендикулярно сквозные, соосные отверстия под стопорный винт, последние соосны упомянутому резьбовому каналу. Кроме того, кожух выполнен с окнами, у которых по верхним границам закреплены, одним из своих узких торцов, лепестки в виде внутренней и наружной плоских пружин, наложенных друг на друга. Наружные плоские пружины выполнены прямыми и закрывают окна без выступания наружу. Внутренние пружины выполнены изогнутыми с выпуклостью, при этом последняя обращена выпуклостью вовнутрь и располагается в полости кожуха ножки, причем при введении конического стержня в кожух, внутренние плоские пружины отклоняют наружные плоские пружины кнаружи за пределы окон.This essence lies in the fact that the hip joint implant contains an acetabular component, a head, a neck and a leg. The leg consists of a conical rod and a casing. The conical rod is made in the underfloor portion, turning into a cylinder with a thread and with a through threaded channel for a locking screw located perpendicular to the plane passing through the axis of the neck and legs. The casing is made in the form of a hollow cone, with an inner surface congruent to the surface of the aforementioned rod, and has an hexagonal outer surface in the underside part, and a thread corresponding to the thread of the cylindrical rod on the inner surface. A flat indicator of the direction of the neck is installed along the edge of said hexagonal surface, and on opposite sides of said hexagonal surface parallel to the plane of said indicator, perpendicularly through, coaxial holes for a locking screw are made, the latter coaxial with said threaded channel. In addition, the casing is made with windows, in which the petals in the form of inner and outer flat springs superimposed on each other are fixed along the upper borders with one of their narrow ends. The outer flat springs are straight and close the windows without protruding outward. The inner springs are made curved with a convexity, while the latter is convex inward and is located in the cavity of the leg casing, and when a conical rod is inserted into the casing, the inner flat springs deflect the outer flat springs outwardly outside the windows.

Наличие ответных резьб, оснащающих подвертельные части стержня и кожуха, конгруэнтность наружной поверхности стержня и внутренней поверхности кожуха обеспечивают плотную посадку составных частей ножки.The presence of mating threads that equip the under-parts of the shaft and the casing, the congruence of the outer surface of the shaft and the inner surface of the casing provide a snug fit of the leg components.

Наличие стопорного винта, проходящего через соосные отверстия подвертельной части кожуха, и резьбовой канал подвертельной части стержня обеспечивают надежность контакта частей ножки.The presence of a locking screw passing through the coaxial openings of the under-port part of the casing and the threaded channel of the under-port part of the shaft ensure reliable contact between the leg parts.

Выполнение лепестков кожуха в виде двух плоских пружин, наложенных друг на друга, наружные из которых прямые, а внутренние изогнуты, обеспечивает свободное введение ножки в обработанный костномозговой канал, а также достижение напряженного контакта лепестков с его стенкой, что гарантирует восполняемое напряжение этого контакта в случае резорбции костной ткани.The execution of the petals of the casing in the form of two flat springs superimposed on each other, the external of which are straight and the internal are curved, provides free insertion of the leg into the treated bone marrow canal, as well as achieving intense contact of the petals with its wall, which ensures replenished voltage of this contact in case of bone resorption.

Наличие индикатора направления шейки обеспечивает возможность установки необходимой девиации шейки еще до введения стержня ножки в кожух.The presence of a neck direction indicator provides the ability to set the necessary neck deviation even before the stem shaft is inserted into the casing.

Выполнение поверхности подвертельной части кожуха ножки шестигранной обеспечивает возможность коррекции девиации шейки путем поворота ножки гаечным ключом в случаях, если от руки этого сделать не удается.The execution of the surface of the underfloor part of the hexagonal leg casing provides the possibility of correcting neck deviation by turning the leg with a wrench in cases where this cannot be done by hand.

Эндопротез тазобедренного сустава изображен на представленных иллюстрациях. На фиг.1 показан общий вид устройства в сборе с поперечными сечениями, на фиг.2 - стержень ножки, на фиг.3 - кожух ножки. Фиг.4 показывает продольное сечение кожуха ножки на уровне одного из лепестков, на фиг.5 - то же, что и на фиг.4, но после установки стержня в кожух ножки; на фиг.6 - то же, что и на фиг.5, но после установки собранной ножки в обработанный костномозговой канал.Hip endoprosthesis is shown in the illustrations. Figure 1 shows a General view of the device Assembly with cross sections, figure 2 - the stem of the legs, figure 3 - the casing of the legs. Figure 4 shows a longitudinal section of the casing of the legs at the level of one of the petals, figure 5 is the same as in figure 4, but after installing the rod in the casing of the legs; in Fig.6 - the same as in Fig.5, but after installing the assembled legs in the treated bone marrow canal.

Эндопротез содержит тазовый компонент 1, головку 2, шейку 3, составную ножку 4, состоящую из стержня 5 конической формы с цилиндрической подвертельной частью 6, оснащенной резьбой и сквозным резьбовым каналом 7 под стопорной винт 8. Канал 7 расположен по диаметру подвертельной части 6 и перпендикулярно плоскости, проходящей через осевые линии шейки 3 и ножки 5. Кожух 9 ножки 4 представляет собой конус с полостью 10, конгруэнтной конической поверхности стержня 5, с шестигранной подвертельной частью 11, оснащенной внутренней резьбой, ответной резьбе подвертельной части 6 стержня 5 ножки 4. Вдоль ребра шестигранного подвертельного отдела 11 кожуха 9 размещен плоский индикатор направления 12 шейки 3. На противоположных гранях шестигранной наружной поверхности подвертельной части 11, параллельных плоскости индикатора 12, выполнены сквозные, соосные отверстия 13 под стопорный винт 8. В кожухе 9 ножки 4 выполнены продольные окна 14, в которых по верхней границе, одним из узких торцов, закреплены положенные друг на друга, изогнутые, выпуклостью кнутри, внутренние 15 и прямые наружные 16 плоские пружины, образующие лепестки. После установки ножки эндопротеза 4 в костномозговой канал бедра внутренние 15 и наружные 16 плоские пружины представляются выпрямленными и плотно сомкнутыми между стержнем ножки 5 и костной тканью 17.The endoprosthesis contains a pelvic component 1, a head 2, a neck 3, a compound leg 4, consisting of a conical shaped rod 5 with a cylindrical invertible part 6, equipped with a thread and a through threaded channel 7 for a locking screw 8. The channel 7 is located along the diameter of the undervert part 6 and perpendicular the plane passing through the axial lines of the neck 3 and legs 5. The casing 9 of the legs 4 is a cone with a cavity 10, congruent to the conical surface of the rod 5, with a hexagonal undercut part 11, equipped with an internal thread, mating thread p the indenter part 6 of the shaft 5 of the leg 4. A flat direction indicator 12 of the neck 3 is placed along the edge of the hexagonal invertor section 11 of the casing 9. On the opposite sides of the hexagonal outer surface of the invertor part 11 parallel to the plane of the indicator 12, through, coaxial holes 13 are made for the locking screw 8. In the casing 9 of the legs 4, longitudinal windows 14 are made, in which, along the upper boundary, one of the narrow ends, are fixed laid on top of each other, curved, convex inside, internal 15 and straight external 16 flat springs, forming petals. After installing the legs of the endoprosthesis 4 in the medullary canal of the thigh, the inner 15 and outer 16 flat springs appear to be straightened and tightly closed between the stem of the leg 5 and bone tissue 17.

Устройство используют следующим образом.The device is used as follows.

После резекции головки 2 и шейки 3 оперируемого сустава, вертлужную впадину обрабатывают полусферической фрезой и закрепляют в ней ацетабулярный компонент 1 протеза. Далее разверткой, соответствующей форме и габаритам кожуха 9 ножки 4, обрабатывают костномозговой канал бедра и устанавливают эту часть ножки в обработанный канал таким образом, чтобы индикатор направления 12 шейки 3 был ориентирован в направлении ее необходимой антеторсии. Затем стержень 5 ножки 4 вводят в полость кожуха 9, ввинчивая ее подвертельную часть 6 в подвертельную часть 11 кожуха 9 до упора. При этом направление шейки 3 протеза совпадает с направлением ее индикатора 12, а отверстия 13 подвертельной части кожуха ножки совмещаются с резьбовым каналом 7 подвертельной части стержня 5 ножки 4. В резьбовой канал 7 ввинчивают стопорный винт 8, фиксирующий стержень 5 и кожух 9 ножки 4 протеза. Конический отдел стержня 5 ножки 4, взаимодействуя с внутренними пружинами 15 лепестков, напрягает их, уменьшая их изогнутость и передавая напряжение наружным пружинам 16 лепестков.After resection of the head 2 and neck 3 of the operated joint, the acetabulum is treated with a hemispherical cutter and the acetabular component 1 of the prosthesis is fixed in it. Next, a scan corresponding to the shape and dimensions of the casing 9 of the legs 4, process the bone marrow canal of the thigh and install this part of the legs in the processed canal so that the direction indicator 12 of the neck 3 is oriented in the direction of its necessary antetorsia. Then, the rod 5 of the legs 4 is introduced into the cavity of the casing 9, screwing its under-port part 6 into the under-port part 11 of the casing 9 until it stops. In this case, the direction of the neck 3 of the prosthesis coincides with the direction of its indicator 12, and the holes 13 of the subrovert portion of the leg casing are aligned with the threaded channel 7 of the subrovert portion of the stem 5 of the leg 4. The locking screw 8 is screwed into the threaded channel 7, the fixing rod 5 and the casing 9 of the leg 4 of the prosthesis . The conical section of the rod 5 of the legs 4, interacting with the internal springs 15 of the petals, strains them, reducing their curvature and transmitting voltage to the external springs 16 of the petals.

Последние выступают в напряженный контакт с костной тканью 17 костномозгового канала бедра, гарантируя восполняемую компрессию в случае резорбции от давления.The latter come into tight contact with the bone tissue 17 of the bone marrow canal of the thigh, ensuring renewable compression in the event of resorption from pressure.

Если стержень 5 ножки 4 вводят в кожух 9 до установки устройства в костномозговой канал 17, то поджатые внутренние пружины 15 отклоняют наружные пружины 16 лепестков за пределы окон 14 кнаружи, что делает невозможным введение ножки протеза в костномозговой канал.If the rod 5 of the legs 4 is inserted into the casing 9 before installing the device in the medullary canal 17, then the compressed inner springs 15 deflect the outer springs 16 of the petals outside the windows 14 outwards, which makes it impossible to introduce the prosthesis leg into the medullary canal.

Послеоперационная реабилитация не отличается от таковой больных, перенесших операцию с использованием других видов протезов.Postoperative rehabilitation does not differ from that of patients who underwent surgery using other types of prostheses.

Источник информацииThe source of information

1. Патент РФ №2066153, A61F 2/32, Бюл. №25, 1996 г.1. RF patent No. 2066153, A61F 2/32, bull. No. 25, 1996

Claims

An endoprosthesis of the hip joint containing an acetabular component, a head, a neck and a leg, characterized in that the leg consists of a conical rod and a casing, the conical rod is made in the undercut part by turning into a threaded cylinder and with a through threaded channel for the locking screw located perpendicular to the plane, passing through the axis of the neck and legs, the casing is made in the form of a hollow cone, with an inner surface congruent to the surface of the said rod, and has an hexagonal outer the surface, and on the inner surface, a thread corresponding to the thread of the cylindrical rod, a flat neck direction indicator is installed along the edge of the said hexagonal surface, and opposite ends of the said hexagonal surface parallel to the plane of the said indicator are made perpendicularly through, coaxial holes for the locking screw, the last pines said threaded channel, in addition, the casing is made with windows, in which at the upper borders are fixed one of its narrow ends of the petals in de inner and outer flat springs superimposed on each other, the outer flat springs are straight and close the windows without protruding outward, and the inner springs are curved with a bulge, the latter being turned convex inward, and is located in the cavity of the leg casing, with the introduction of a conical rod into the casing, the inner flat springs deflect the outer flat springs outward outside the windows.