RU2547785C1 - Method for mechanical simulation of external rotation contracture of hip joint in experiment module of hip implant - Google Patents

Method for mechanical simulation of external rotation contracture of hip joint in experiment module of hip implant Download PDF

Info

Publication number
RU2547785C1
RU2547785C1 RU2014105448/14A RU2014105448A RU2547785C1 RU 2547785 C1 RU2547785 C1 RU 2547785C1 RU 2014105448/14 A RU2014105448/14 A RU 2014105448/14A RU 2014105448 A RU2014105448 A RU 2014105448A RU 2547785 C1 RU2547785 C1 RU 2547785C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cup
polyethylene
head
hip joint
metal
Prior art date
Application number
RU2014105448/14A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Иванович Колесник
Сергей Васильевич Гонеев
Наталья Владимировна Соколенко
Николай Свиридович Гаврюшенко
Владимир Витальевич Андросов
Николай Николаевич Гончаров
Галина Михайловна Деркач
Александр Юрьевич Докалин
Валерий Георгиевич Булгаков
Леонид Викторович Фомин
Original Assignee
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации filed Critical Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Priority to RU2014105448/14A priority Critical patent/RU2547785C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2547785C1 publication Critical patent/RU2547785C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Prostheses (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.SUBSTANCE: method for mechanical simulation of an external rotation contracture of a hip joint in an experimental unit of a hip implant consists in using the experiment unit of a hip implant comprising a head fixed on a holder, a polyethylene insert of a metal cup or a polyethylene cup and a device for cup fixation. The head consists of ceramics or metal alloys and has a rough surface. A device for cup fixation enables changing the position of the polyethylene insert of the metal cup or the polyethylene cup. The head is clamped experimentally on a holder in any of two collets of a universal test machine. The device with the polyethylene insert of the metal cup or the polyethylene cup is mounted in the other collet of the universal test machine so that the head is immersed completely into the polyethylene insert of the metal cup or the polyethylene cup. The head of the module is mounted in the polyethylene insert of the metal cup or the polyethylene cup so that a long axis of the head is deviated from a plane of an input into the polyethylene cup or polyethylene insert of the metal cup of the module of the implant by 10 degrees that corresponds to the outer rotation contracture of the degree 1 hip joint. The head of the module is placed into the polyethylene insert of the metal cup or the polyethylene cup so that the long axis of the head is deviated from the plane of the input into the polyethylene cup or polyethylene insert of the metal cup of the module of the implant by 20 degrees that corresponds to the outer rotation contracture of the degree 2 hip joint. The head of the module is placed further into the polyethylene insert of the metal cup or the polyethylene cup so that the long axis of the head is deviated from the plane of the input into the polyethylene cup or polyethylene insert of the metal cup of the module of the implant by 30 degrees that corresponds to the outer rotation contracture of the degree 3 hip joint.EFFECT: setting up the clinical-biomechanical correspondence between a horizontal inclination angle and a degree of the external rotation contracture of the experiment module of the hip joint for the purpose of extrapolating the obtained experimental data of polyethylene abrasive wear to the clinics for the purpose of early and remote results of endoprosthesis replacement in the patients with external rotation contracture of the hip joint.9 dwg

Description

Способ относится к медицине, а именно к оперативной ортопедии, эндопротезированию тазобедренного сустава, экспериментальной медицине, биомеханике.The method relates to medicine, namely to operative orthopedics, hip arthroplasty, experimental medicine, biomechanics.

У больных коксартрозом (КА) в большинстве случаев имеется наружная ротационная контрактура (НРК) тазобедренного сустава (ТБС) разной степени выраженности, сочетающаяся со сгибательно-аддукционной контрактурой [Колесник А.И. Новые технологические решения и профилактика осложнений в эндопротезировании тазобедренного сустава: дис.… д-ра мед. наук: 14.00.22 / А.И. Колесник. - Курск, 2002. - 295 с.; Ахтямов, И.Ф. Ошибки и осложнения эндопротезирования тазобедренного сустава: рук. для врачей / И.Ф. Ахтямов, И.И. Кузьмин. - Казань: Центр оперативной печати, 2006. - 328 с.; Руководство по эндопротезированию тазобедренного сустава / под ред. P.M. Тихилова, В.М. Шаповалова. - СПб., 2008. - 324 с.].Patients with coxarthrosis (CA) in most cases have external rotational contracture (NRC) of the hip joint (TBS) of varying severity, combined with flexion-adduction contracture [Kolesnik A.I. New technological solutions and prevention of complications in hip joint replacement: dis. ... Dr. med. Sciences: 14.00.22 / A.I. Wheel Chariot. - Kursk, 2002 .-- 295 p .; Akhtyamov, I.F. Errors and complications of hip arthroplasty: hands. for doctors / I.F. Akhtyamov, I.I. Kuzmin. - Kazan: Center for operational press, 2006. - 328 p .; Hip Endoprosthetics Guide / Ed. P.M. Tikhilova, V.M. Shapovalova. - SPb., 2008. - 324 p.].

Имеется ряд работ с информацией о НРК при различных формах КА и методиках оперативного устранения ее [Колесник А.И. Новые технологические решения и профилактика осложнений в эндопротезировании тазобедренного сустава: дис.… д-ра мед. наук: 14.00.22/ А.И. Колесник. - Курск, 2002. - 295 с.]. О необходимости интраоперационного устранения НРК ТБС при эндопротезировании больных коксартрозом пишут многие авторы [Колесник, А.И. Новые технологические решения и профилактика осложнений в эндопротезировании тазобедренного сустава: дис.… д-ра мед. наук: 14.00.22 / А.И. Колесник. - Курск, 2002. - 295 с.; Руководство по эндопротезированию тазобедренного сустава / под ред. P.M. Тихилова, В.М. Шаповалова. - СПб., 2008. - 324 с.; Методика транспозиции группы мышц наружных ротаторов бедра при эндопротезировании больных коксартрозом с наружной ротационной контрактурой тазобедренного сустава / И.М. Солодилов, С.Г. Сизых, М.Ф. Латиф, С.П. Севрюкова, Л.С. Афанасьева // Молодежная наука и современность: Материалы 75-й юбилейной итог. Всерос. науч. конф. студентов и молодых ученых с междунар. участием, посвящ. 75-летию КГМУ (Курск, 20-21 апр. 2010 г.). - Курск, 2010. - Ч.1. - С.153-154; Методика транспозиции группы мышц наружных ротаторов бедра при эндопротезировании больных коксартрозом с наружной ротационной контрактурой тазобедренного сустава / А.И. Колесник, А.И. Бежин, В.Н. Мишустин, И.М. Солодилов, С.Г. Сизых, М.Ф. Латиф, С.П. Севрюкова // Сб. тез. IX съезда травматологов ортопедов (Саратов, 15-17 сент. 2010 г.). - Саратов, 2010 г. - Т.1. - С.417-418; Анализ результатов анатомо-хирургического моделирования и устранения наружной ротационной контрактуры тазобедренного сустава / И.М. Солодилов, С.Г. Сизых, Е.В. Колобаева, С.А. Кравченко, А.В. Алпеев, С.В. Гонеев, Е.В. Корнева, Д.А. Михайлов // Молодежная наука и современность: Материалы 77-й Всерос. науч. конф. студентов и молодых ученых (Курск, 18-19 апр. 2012 г.). - Курск, 2012. - Ч.1. - С.241].There is a number of works with information on NQF with various forms of spacecraft and methods for its prompt elimination [Kolesnik A.I. New technological solutions and prevention of complications in hip joint replacement: dis. ... Dr. med. Sciences: 14.00.22 / A.I. Wheel Chariot. - Kursk, 2002. - 295 p.]. Many authors write about the need for intraoperative removal of NSC of TBS during endoprosthetics of patients with coxarthrosis [Kolesnik, AI New technological solutions and prevention of complications in hip joint replacement: dis. ... Dr. med. Sciences: 14.00.22 / A.I. Wheel Chariot. - Kursk, 2002 .-- 295 p .; Hip Endoprosthetics Guide / Ed. P.M. Tikhilova, V.M. Shapovalova. - SPb., 2008. - 324 p .; The technique of transposition of the muscle group of the external rotators of the thigh during endoprosthetics of patients with coxarthrosis with external rotational contracture of the hip joint / I.M. Solodilov, S.G. Sizykh, M.F. Latif, S.P. Sevryukova, L.S. Afanasyeva // Youth Science and Modernity: Materials of the 75th anniversary result. Vseros. scientific conf. students and young scientists from int. participation dedicated. The 75th anniversary of KSMU (Kursk, April 20-21, 2010). - Kursk, 2010 .-- Part 1. - S.153-154; The technique of transposition of the muscle group of the external rotators of the thigh during endoprosthetics of patients with coxarthrosis with external rotational contracture of the hip joint / A.I. Kolesnik, A.I. Bezhin, V.N. Mishustin, I.M. Solodilov, S.G. Sizykh, M.F. Latif, S.P. Sevryukova // Sat. thesis. IX Congress of Orthopedic Traumatologists (Saratov, September 15-17, 2010). - Saratov, 2010 - T.1. - S. 417-418; Analysis of the results of anatomical and surgical modeling and elimination of external rotational contracture of the hip joint / I.M. Solodilov, S.G. Sizykh, E.V. Kolobaev, S.A. Kravchenko, A.V. Alpeev, S.V. Goneev, E.V. Korneva, D.A. Mikhailov // Youth Science and Modernity: Materials of the 77th All-Russian. scientific conf. students and young scientists (Kursk, April 18-19, 2012). - Kursk, 2012 .-- Part 1. - S.241].

У пациентов с коксартрозом клинически и рентгенологически выделяют 3 степени наружной ротационной контрактуры тазобедренного сустава [Колесник, А.И. Новые технологические решения и профилактика осложнений в эндопротезировании тазобедренного сустава: дис.… д-ра мед. наук: 14.00.22 / А.И. Колесник. - Курск, 2002. - 295 с.].In patients with coxarthrosis, 3 degrees of external rotational contracture of the hip joint are clinically and radiologically identified [Kolesnik, A.I. New technological solutions and prevention of complications in hip joint replacement: dis. ... Dr. med. Sciences: 14.00.22 / A.I. Wheel Chariot. - Kursk, 2002. - 295 p.].

Наличие НРК у лиц, страдающих коксартрозом, ухудшает биомеханику тазобедренного сустава, в связи с чем многие авторы рекомендуют интраоперационное устранение НРК ТБС для восстановления мышечного «баланса» ТБС и улучшения результатов эндопротезирования, более качественного восстановления функции ТБС [Колесник А.И. Новые технологические решения и профилактика осложнений в эндопротезировании тазобедренного сустава: дис.… д-ра мед. наук: 14.00.22 / А.И. Колесник. - Курск, 2002. - 295 с.; Ахтямов, И.Ф. Ошибки и осложнения эндопротезирования тазобедренного сустава: рук. для врачей / И.Ф. Ахтямов, И.И. Кузьмин. - Казань: Центр оперативной печати, 2006. - 328 с.; Руководство по эндопротезированию тазобедренного сустава / под ред. P.M. Тихилова, В.М. Шаповалова. - СПб., 2008. - 324 с.].The presence of NSC in people suffering from coxarthrosis worsens the biomechanics of the hip joint, and therefore many authors recommend the intraoperative removal of NSC of TBC to restore the muscular "balance" of TBC and improve the results of endoprosthetics, better restoration of TBS function [Kolesnik A.I. New technological solutions and prevention of complications in hip joint replacement: dis. ... Dr. med. Sciences: 14.00.22 / A.I. Wheel Chariot. - Kursk, 2002 .-- 295 p .; Akhtyamov, I.F. Errors and complications of hip arthroplasty: hands. for doctors / I.F. Akhtyamov, I.I. Kuzmin. - Kazan: Center for operational press, 2006. - 328 p .; Hip Endoprosthetics Guide / Ed. P.M. Tikhilova, V.M. Shapovalova. - SPb., 2008. - 324 p.].

Сохранение НРК при эндопротезировании больных КА вызывает нарушение распределения сил трения в модуле эндопротеза ТБС, что приводит к неравномерному износу трущихся поверхностей компонентов эндопротеза, следствием чего является раннее изнашивание и нестабильность компонентов эндопротеза, ухудшает ранние и отдаленные результаты эндопротезирования больных КА [Патент RU 2139004, C1 6 A61B 17/56. Изобретения (заявки и патенты). - 1999. - №28. - С.8.; Патент RU № 2423942 C1 A61B 17/56 от 20.07.2011. Бюл. №20 от 20.07.2011 г.; Патент № 2423908, 20.07.2011].The preservation of NQF during endoprosthetics of patients with CA causes a violation of the distribution of friction forces in the module of the TBS endoprosthesis, which leads to uneven wear of the friction surfaces of the components of the endoprosthesis, resulting in early wear and instability of the components of the endoprosthesis, worsens the early and long-term results of endoprosthetics of patients with CA [Patent RU 2139004, C1 6 A61B 17/56. Inventions (applications and patents). - 1999. - No. 28. - S.8 .; Patent RU No. 2423942 C1 A61B 17/56 from 07.20.2011. Bull. No. 20 dated 07/20/2011; Patent No. 2423908, July 20, 2011].

Однако в доступной нам литературе мы не нашли работ, посвященных экспериментальному обоснованию интраоперационного устранения НРК ТБС при эндопротезировании больных коксартрозом.However, in the literature available to us, we did not find works on the experimental justification of the intraoperative elimination of NSC of TBS in endoprosthetics of patients with coxarthrosis.

Близкое решение данной проблемы можно найти в работе Ягникова С.А. [Ягников С.А., Митин В.Н., Гаврюшенко Н.С. Исследование пары трения эндопротезов тазобедренного сустава для собак, представленных на отечественном рынке. «Ветеринар». 2001, 4, 20-24]. Исследованию были подвергнуты 5 неразъемных эндопротезов с металл-металлической парой трения (CoCrMo/СоСrМо) по типу К.М. Сиваша, Государственного экспериментального предприятия Центрального института травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова (ГЭП «ПИТО») и пять разъемных эндопротезов с металлополимерной парой трения (головка - СоСrМо/вертлужный компонент - высокомолекулярный полиэтилен) Швейцарской фирмы MATHYS Определение коэффициента трения проводили на универсальной испытательной машине Zwick 1464. При испытании использовали два датчика: датчик силы (шкала 1 кН - 1000 Н) и датчик крутящих моментов (шкала 5 Нм). Образцы закрепляли в трехкулачковые зажимы. Осевая нагрузка в узле трения составила 300 Н, что соответствует величине средней вертикальной составляющей реакции опоры тазовой конечности собаки весом 40-45 кг. Для приближения условий испытаний к реальным в пары трения эндопротезов добавляли синовиальную жидкость из суставов здоровых доноров. Скорость вращения в эксперименте составляла 1 Гц (один оборот в секунду). Программировали от 50 до 150 оборотов в испытательной машине, что соответствует сроку службы эндопротеза при замещении тазобедренного сустава = от 3 до 6 лет.A close solution to this problem can be found in the work of S. Yagnikov. [Yagnikov S.A., Mitin V.N., Gavryushenko N.S. A study of a friction pair of hip joint endoprostheses for dogs on the domestic market. "Veterinarian". 2001, 4, 20-24]. Five integral endoprostheses with a metal-metal friction pair (CoCrMo / CoCrMo) of the K.M. type were examined. Sivash, State Experimental Enterprise of the Central Institute of Traumatology and Orthopedics. N.N. Priorova (“PITO” GEP) and five detachable endoprostheses with a metal-polymer friction pair (head - CoCrMo / acetabular component - high molecular weight polyethylene) Swiss company MATHYS Determination of the friction coefficient was carried out on a universal testing machine Zwick 1464. During the test, two sensors were used: a force sensor (scale 1 kN - 1000 N) and a torque sensor (scale 5 Nm). Samples were fixed in three-jaw clamps. The axial load in the friction unit was 300 N, which corresponds to the average vertical component of the reaction of the support of the pelvic limb of a dog weighing 40-45 kg. To approximate the test conditions to the real ones, synovial fluid from the joints of healthy donors was added to the friction pairs of endoprostheses. The rotation speed in the experiment was 1 Hz (one revolution per second). From 50 to 150 revolutions were programmed in the testing machine, which corresponds to the life of the endoprosthesis when replacing the hip joint = 3 to 6 years.

Наиболее близкое решение проблемы отображено в ГОСТ Р ИСО 9326-2005 Имплантаты для хирургии. Эндопротезы тазобедренного сустава частичные и тотальные. Лабораторные оценки изменения формы опорных поверхностей [Национальный стандарт российской федерации, имплантаты для хирургии, эндопротезы тазобедренного сустава частичные и тотальные лабораторные оценки изменения формы опорных поверхностей], а также в «Протезы тазобедренных суставов. Лабораторная оценка степени износа трущихся поверхностей. Основные рекомендации. Р 42-610-02». Рекомендации разработаны Всероссийским научно-исследовательским и испытательным институтом медицинской техники (ВНИИИМТ). Разработчики: А.И. Жабин; Т.И. Носкова, д.м.н.; Н.С. Гаврюшенко, д.т.н.; В.И. Захарова; Л.Н. Образцова; А.А. Курзин, к.т.н.The closest solution to the problem is reflected in GOST R ISO 9326-2005 Implants for surgery. Partial and total hip arthroplasty. Laboratory assessments of the change in the shape of the supporting surfaces [National standard of the Russian Federation, implants for surgery, hip arthroplasty partial and total laboratory assessments of the change in the shape of the supporting surfaces], as well as in “Prostheses of the hip joints. Laboratory assessment of the degree of wear of rubbing surfaces. Key recommendations. P 42-610-02. " The recommendations were developed by the All-Russian Scientific Research and Testing Institute of Medical Technology (VNIIIMT). Developers: A.I. Zhabin; T.I. Noskova, MD; N.S. Gavryushenko, Doctor of Technical Sciences; IN AND. Zakharova; L.N. Obraztsova; A.A. Kurzin, Ph.D.

Настоящие рекомендации разработаны на основе международного технического отчета ИСО/ТО 9326-89 ″Частичные и полные протезы тазобедренных суставов. Рекомендации по лабораторной оценке изменения формы опорных поверхностей″, выпущенного техническим комитетом ТК 150 ИСО ″Имплантаты для хирургии″. Утверждены Министерством здравоохранения Российской Федерации 27 февраля 2002 г. Дата введения: 1 марта 2002 г. В п 4. (общие рекомендации по определению износа) «основные рекомендации. Р 42-610-02» предлагается: «Полный протез тазобедренного сустава (эндопротез) состоит из ацетабулярного компонента, замещающего вертлужную впадину, и бедренного компонента, замещающего проксимальную часть бедренной кости. Опорные поверхности этих компонентов в области взаимного контакта изменяются в процессе эксплуатации или испытаний». В п. 5.1.(приготовление образцов) «Основные рекомендации. Ρ 42-610-02» указано, что «После изготовления и контроля характеристик испытательные образцы помещают в испытательную установку, добавляют смазку и начинают циклически подавать нагрузку. Одновременно начинают регистрировать силу трения». «Обычно проводят порядка 250000 нагрузочных циклов».These recommendations are based on the international technical report ISO / TO 9326-89 ″ Partial and complete hip prostheses. Recommendations for laboratory evaluation of changes in the shape of the supporting surfaces ″, issued by the technical committee of TC 150 ISO ″ Implants for surgery ″. Approved by the Ministry of Health of the Russian Federation on February 27, 2002. Date of introduction: March 1, 2002. In paragraph 4. (general recommendations for determining depreciation) “basic recommendations. P 42-610-02 "is proposed:" A complete hip prosthesis (endoprosthesis) consists of an acetabular component replacing the acetabulum and a femoral component replacing the proximal part of the femur. The bearing surfaces of these components in the area of mutual contact change during operation or testing. " In paragraph 5.1. (Sample preparation) “Basic recommendations. Ρ 42-610-02 "it is indicated that" After the manufacture and control of the characteristics of the test samples are placed in a test setup, add lubricant and begin to cyclically apply the load. At the same time, they begin to register the force of friction. ” "Typically, about 250,000 load cycles are carried out."

Технический результат - разработать эффективный способ механического моделирования наружной ротационной контрактуры тазобедренного сустава в экспериментальном модуле эндопротеза тазобедренного сустава.The technical result is to develop an effective method for mechanical modeling of the external rotational contracture of the hip joint in the experimental module of the hip joint prosthesis.

Технический результат достигается следующим путем: используют экспериментальный модуль эндопротеза тазобедренного сустава, состоящий из головки, фиксированной на держателе, полиэтиленового вкладыша металлической чашки или полиэтиленовой чашки и устройства для фиксации чашки, при этом головка состоит из керамики или металлических сплавов и имеет шероховатую поверхность, а устройство для фиксации чашки позволяет менять положение полиэтиленового вкладыша металлической чашки или полиэтиленовой чашки, далее в ходе эксперимента головку на держателе устанавливают в одном из двух цанговых патронов универсальной испытательной машины, а устройство с полиэтиленовым вкладышем металлической чашки или полиэтиленовой чашкой устанавливают в другом цанговом патроне универсальной испытательной машины таким образом, чтобы головка была полностью погружена в полиэтиленовый вкладыш металлической чашки или полиэтиленовую чашку, после этого головку модуля устанавливают в полиэтиленовом вкладыше металлической чашки или полиэтиленовой чашке так, чтобы продольная ось головки была отклонена по отношению к плоскости входа в полиэтиленовый вкладыш металлической чашки или в полиэтиленовую чашку на 10 градусов, что соответствует наружной ротационной контрактуре тазобедренного сустава 1-й степени, затем головку модуля устанавливают в полиэтиленовом вкладыше металлической чашки или полиэтиленовой чашке так, чтобы продольная ось головки была отклонена по отношению к плоскости входа в полиэтиленовый вкладыш металлической чашки или в полиэтиленовую чашку на 20 градусов, что соответствует наружной ротационной контрактуре тазобедренного сустава 2-й степени, далее головку модуля устанавливают в полиэтиленовом вкладыше металлической чашки или полиэтиленовой чашке так, чтобы продольная ось головки была отклонена по отношению к плоскости входа в полиэтиленовый вкладыш металлической чашки или в полиэтиленовую чашку на 30 градусов, что соответствует наружной ротационной контрактуре тазобедренного сустава 3-й степени.The technical result is achieved in the following way: using the experimental module of the hip joint prosthesis, consisting of a head fixed on a holder, a polyethylene liner of a metal cup or polyethylene cup and a device for fixing the cup, while the head consists of ceramic or metal alloys and has a rough surface, and the device for fixing the cup allows you to change the position of the polyethylene liner of the metal cup or polyethylene cup, then during the experiment the heads the holder is installed in one of the two collet chucks of the universal testing machine, and the device with the polyethylene liner of the metal cup or polyethylene cup is installed in the other collet chuck of the universal testing machine so that the head is completely immersed in the polyethylene liner of the metal cup or polyethylene cup, after of this module head is installed in a polyethylene liner of a metal cup or polyethylene cup so that the longitudinal axis of the head is and deviated relative to the plane of entry into the polyethylene liner of the metal cup or polyethylene cup by 10 degrees, which corresponds to the external rotation contracture of the 1st degree hip joint, then the module head is installed in the polyethylene liner of the metal cup or polyethylene cup so that the longitudinal axis of the head was rejected with respect to the plane of entry into the polyethylene liner of the metal cup or in the polyethylene cup by 20 degrees, which corresponds to the external rotation contract urea of the hip joint of the 2nd degree, then the module head is installed in a polyethylene liner of a metal cup or polyethylene cup so that the longitudinal axis of the head is deflected by 30 degrees with respect to the entrance plane of the polyethylene liner of a metal cup or polyethylene cup, which corresponds to an external rotational 3rd degree hip contracture.

Изобретение поясняется следующими фигурами.The invention is illustrated by the following figures.

На фиг. 1. представлен общий вид устройства до проведения испытания 1 - головка; 2 - ножка модуля; 4 - устройство для фиксации чашки: 4а -цилиндр с градуировкой; 4б - станин.In FIG. 1. presents a General view of the device before testing 1 - head; 2 - module leg; 4 - device for fixing the cup: 4A-cylinder with graduation; 4b - bed.

На фиг. 2. представлен общий вид устройства до проведения испытания (крупный план): 1 - головка; 2 - ножка модуля; 4 - устройство для фиксации чашки: 4а - цилиндр с градуировкой; 4б - станин.In FIG. 2. presents a general view of the device before the test (close-up): 1 - head; 2 - module leg; 4 - device for fixing the cup: 4a - cylinder with graduation; 4b - bed.

На фиг. 3. представлен общий вид устройства до проведения испытания (вид сверху): 1 - головка; 2 - ножка модуля; 4 - устройство для фиксации чашки: 4а - цилиндр с градуировкой; 4б - станин.In FIG. 3. presents a general view of the device before the test (top view): 1 - head; 2 - module leg; 4 - device for fixing the cup: 4a - cylinder with graduation; 4b - bed.

На фиг. 4. представлено проведение испытания моделирования износа полиэтиленовой чашки при значении УГИ 10°: 5 - значение градуировки станины 10°.In FIG. 4. a test is presented to simulate the wear of a polyethylene cup with a UGI value of 10 °: 5 - the calibration value of the bed 10 °.

На фиг. 5. представлено проведение испытания моделирования износа полиэтиленовой чашки при значении УГИ 10° (крупный план): 5 - значение градуировки станины 10°.In FIG. 5. The test of modeling the wear of a polyethylene cup at a UGI value of 10 ° (close-up) is presented: 5 - the calibration value of the bed is 10 °.

На фиг. 6. представлено проведение испытания моделирования износа полиэтиленовой чашки при значении УГИ 20°: 6 - значение градуировки станины 20°.In FIG. 6. The test of modeling the wear of a polyethylene cup is presented at a UGI value of 20 °: 6 - the calibration value of the bed is 20 °.

На фиг. 7. представлено проведение испытания моделирования износа полиэтиленовой чашки при значении УГИ 20° (крупный план): 6 - значение градуировки станины 20°.In FIG. 7. Presented is a simulation test of the wear of a polyethylene cup with a UGI value of 20 ° (close-up): 6 - the calibration value of the bed 20 °.

На фиг. 8. представлено проведение испытания моделирования износа полиэтиленовой чашки при значении УГИ 30°: 7 - значение градуировки станины 30°.In FIG. 8. A simulation test of the wear of a polyethylene cup is presented at a UGI value of 30 °: 7 - the calibration value of the bed 30 °.

На фиг. 9. представлено проведение испытания моделирования износа полиэтиленовой чашки при значении УГИ 30°(крупный план): 7 - значение градуировки станины 30°.In FIG. 9. a test is presented to simulate the wear of a polyethylene cup with a UGI value of 30 ° (close-up): 7 - the calibration value of the bed 30 °.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Способ механического моделирования наружной ротационной контрактуры тазобедренного сустава в экспериментальном модуле эндопротеза тазобедренного сустава, характеризующегося тем, что используется экспериментальный модуль эндопротеза тазобедренного сустава, состоящий из следующих компонентов: головки, фиксированной на держателе, полиэтиленового вкладыша металлической чашки или полиэтиленовая чашка и устройства для фиксации чашки (фиг. 1, 2, 3), при этом головка состоит из керамики или металлических сплавов и имеет шероховатую поверхность. Устройство для фиксации чашки позволяет менять положение полиэтиленового вкладыша металлической чашки или полиэтиленовой чашки. В ходе эксперимента головку на держателе устанавливаем в одном из двух цанговых патронов универсальной испытательной машины, а устройство с полиэтиленовым вкладышем металлической чашки или полиэтиленовой чашкой устанавливаем в другом цанговом патроне универсальной испытательной машины таким образом, чтобы головка была полностью погружена в полиэтиленовый вкладыш металлической чашки или полиэтиленовую чашку, после этого головку модуля устанавливают в полиэтиленовом вкладыше металлической чашки или полиэтиленовой чашке так, чтобы продольная ось головки была отклонена по отношению к плоскости входа в полиэтиленовый вкладыш металлической чашки или в полиэтиленовую чашку на 10 градусов, что соответствует наружной ротационной контрактуре тазобедренного сустава 1-й степени (фиг. 4, 5).A method for mechanical modeling of external rotational contracture of the hip joint in the experimental module of the hip joint prosthesis, characterized in that the experimental module of the hip joint prosthesis is used, consisting of the following components: a head fixed on a holder, a polyethylene insert of a metal cup or a polyethylene cup and device for fixing the cup ( Fig. 1, 2, 3), while the head consists of ceramics or metal alloys and has a rough surface spine. The device for fixing the cup allows you to change the position of the polyethylene liner of a metal cup or plastic cup. During the experiment, we install the head on the holder in one of the two collet chucks of the universal testing machine, and install the device with the polyethylene liner of the metal cup or polyethylene cup in the other collet of the universal testing machine so that the head is completely immersed in the polyethylene liner of the metal cup or polyethylene cup, then the head of the module is installed in a polyethylene liner of a metal cup or polyethylene cup so that the longitudinal axis of the head was deviated with respect to the plane of entry into the polyethylene liner of the metal cup or in the polyethylene cup by 10 degrees, which corresponds to the external rotational contracture of the 1st degree hip joint (Figs. 4, 5).

В ходе дальнейшего эксперимента, головку модуля устанавливают в полиэтиленовом вкладыше металлической чашки или полиэтиленовой чашке так, чтобы продольная ось головки была отклонена по отношению к плоскости входа в полиэтиленовый вкладыш металлической чашки или в полиэтиленовую чашку на 20 градусов, что соответствует наружной ротационной контрактуре тазобедренного сустава 2-й степени, (фиг. 6, 7). На следующем этапе испытания (фиг. 8, 9) головку модуля устанавливают в полиэтиленовом вкладыше металлической чашки или полиэтиленовой чашке так, чтобы продольная ось головки была отклонена по отношению к плоскости входа в полиэтиленовый вкладыш металлической чашки или в полиэтиленовую чашку на 30 градусов, что соответствует наружной ротационной контрактуре тазобедренного сустава 3-й степени.In a further experiment, the head of the module is installed in a polyethylene liner of a metal cup or polyethylene cup so that the longitudinal axis of the head is deflected relative to the plane of entry into the polyethylene liner of the metal cup or polyethylene cup by 20 degrees, which corresponds to the external rotation contracture of the hip joint 2 degree, (Fig. 6, 7). At the next stage of the test (Fig. 8, 9), the head of the module is installed in a polyethylene liner of a metal cup or polyethylene cup so that the longitudinal axis of the head is deflected by 30 degrees with respect to the plane of entry into the polyethylene liner of a metal cup or polyethylene cup, which corresponds to 3rd degree external rotational contracture of the hip joint.

Claims (1)

Способ механического моделирования наружной ротационной контрактуры тазобедренного сустава в экспериментальном модуле эндопротеза тазобедренного сустава, отличающийся тем, что используют экспериментальный модуль эндопротеза тазобедренного сустава, состоящий из головки, фиксированной на держателе, полиэтиленового вкладыша металлической чашки или полиэтиленовой чашки и устройства для фиксации чашки, при этом головка состоит из керамики или металлических сплавов и имеет шероховатую поверхность, а устройство для фиксации чашки позволяет менять положение полиэтиленового вкладыша металлической чашки, или полиэтиленовой чашки, далее в ходе эксперимента головку на держателе устанавливают в одном из двух цанговых патронов универсальной испытательной машины, а устройство с полиэтиленовым вкладышем металлической чашки или полиэтиленовой чашкой устанавливают в другом цанговом патроне универсальной испытательной машины таким образом, чтобы головка была полностью погружена в полиэтиленовый вкладыш металлической чашки или полиэтиленовую чашку, после этого головку модуля устанавливают в полиэтиленовом вкладыше металлической чашки или полиэтиленовой чашке так, чтобы продольная ось головки была отклонена по отношению к плоскости входа в полиэтиленовый вкладыш металлической чашки или в полиэтиленовую чашку на 10 градусов, что соответствует наружной ротационной контрактуре тазобедренного сустава 1-й степени, затем головку модуля устанавливают в полиэтиленовом вкладыше металлической чашки или полиэтиленовой чашке так, чтобы продольная ось головки была отклонена по отношению к плоскости входа в полиэтиленовый вкладыш металлической чашки или в полиэтиленовую чашку на 20 градусов, что соответствует наружной ротационной контрактуре тазобедренного сустава 2-й степени, далее головку модуля устанавливают в полиэтиленовом вкладыше металлической чашки или полиэтиленовой чашке так, чтобы продольная ось головки была отклонена по отношению к плоскости входа в полиэтиленовый вкладыш металлической чашки или в полиэтиленовую чашку на 30 градусов, что соответствует наружной ротационной контрактуре тазобедренного сустава 3-й степени. A method of mechanical modeling of the external rotational contracture of the hip joint in the experimental module of the hip joint prosthesis, characterized in that they use the experimental module of the hip joint prosthesis consisting of a head fixed on a holder, a polyethylene insert of a metal cup or polyethylene cup and a device for fixing the cup, while the head consists of ceramics or metal alloys and has a rough surface, and the device for fixing the cup it changes the position of the polyethylene liner of the metal cup or polyethylene cup, then during the experiment the head on the holder is installed in one of the two collet chucks of the universal testing machine, and the device with the polyethylene liner of the metal cup or polyethylene cup is installed in the other collet of the universal testing machine in this way so that the head is completely immersed in the polyethylene liner of the metal cup or polyethylene cup, after which the head m the muzzle is installed in a polyethylene liner of a metal cup or polyethylene cup so that the longitudinal axis of the head is deflected relative to the plane of entry into the polyethylene liner of the metal cup or polyethylene cup by 10 degrees, which corresponds to the external rotation contracture of the 1st degree hip joint, then the head the module is installed in a polyethylene liner of a metal cup or polyethylene cup so that the longitudinal axis of the head is deflected relative to the plane of entry into the poly a telescopic liner of a metal cup or a polyethylene cup of 20 degrees, which corresponds to the external rotational contracture of the hip joint of the 2nd degree, then the module head is installed in a polyethylene liner of a metal cup or polyethylene cup so that the longitudinal axis of the head is deflected relative to the entrance plane to a polyethylene liner of a metal cup or a polyethylene cup of 30 degrees, which corresponds to the external rotational contracture of the hip joint of the 3rd degree.
RU2014105448/14A 2014-02-13 2014-02-13 Method for mechanical simulation of external rotation contracture of hip joint in experiment module of hip implant RU2547785C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014105448/14A RU2547785C1 (en) 2014-02-13 2014-02-13 Method for mechanical simulation of external rotation contracture of hip joint in experiment module of hip implant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014105448/14A RU2547785C1 (en) 2014-02-13 2014-02-13 Method for mechanical simulation of external rotation contracture of hip joint in experiment module of hip implant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2547785C1 true RU2547785C1 (en) 2015-04-10

Family

ID=53296472

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014105448/14A RU2547785C1 (en) 2014-02-13 2014-02-13 Method for mechanical simulation of external rotation contracture of hip joint in experiment module of hip implant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2547785C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2662599C2 (en) * 2016-01-12 2018-07-26 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Севастопольский государственный университет" Simulator for wear testing of hip endoprostheses
CN110895894A (en) * 2018-08-24 2020-03-20 深圳先进技术研究院 Human hip joint motion simulator and iliac artery blood vessel support fatigue test device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2418956B1 (en) * 1974-04-19 1975-04-24 Michael Dipl.-Ing. 8000 Muenchen Ungethuem Joint simulator for testing joint prostheses, in particular total endoprostheses for the hip joint, and fixation device for embedding the joint socket in the socket adapter of the joint simulator
RU2259553C1 (en) * 2004-04-08 2005-08-27 Тверской государственный технический университет Device for testing wear resistance
UA23863U (en) * 2007-01-24 2007-06-11 Univ Nat Agrarian Method of limiting activity of hyperparasites in agrocenoses
RU2349895C1 (en) * 2007-09-18 2009-03-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутское высшее военное авиационное инженерное училище (военный институт)" Method of hard material microanalysis for wear resistance
RO123041B1 (en) * 2007-11-28 2010-07-30 Universitatea "Dunărea De Jos" Din Galaţi Stand for testing cotyloid cups

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2418956B1 (en) * 1974-04-19 1975-04-24 Michael Dipl.-Ing. 8000 Muenchen Ungethuem Joint simulator for testing joint prostheses, in particular total endoprostheses for the hip joint, and fixation device for embedding the joint socket in the socket adapter of the joint simulator
RU2259553C1 (en) * 2004-04-08 2005-08-27 Тверской государственный технический университет Device for testing wear resistance
UA23863U (en) * 2007-01-24 2007-06-11 Univ Nat Agrarian Method of limiting activity of hyperparasites in agrocenoses
RU2349895C1 (en) * 2007-09-18 2009-03-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутское высшее военное авиационное инженерное училище (военный институт)" Method of hard material microanalysis for wear resistance
RO123041B1 (en) * 2007-11-28 2010-07-30 Universitatea "Dunărea De Jos" Din Galaţi Stand for testing cotyloid cups

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Протезы тазобедренных суставов. Лабораторная оценка степени износа трущихся поверхностей. Основные рекомендации. Р 42-610-02",утв. Минздравом РФ 27.02.2002. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2662599C2 (en) * 2016-01-12 2018-07-26 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Севастопольский государственный университет" Simulator for wear testing of hip endoprostheses
CN110895894A (en) * 2018-08-24 2020-03-20 深圳先进技术研究院 Human hip joint motion simulator and iliac artery blood vessel support fatigue test device
CN110895894B (en) * 2018-08-24 2021-06-18 深圳先进技术研究院 Human hip joint motion simulator and iliac artery blood vessel support fatigue test device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Oungoulian et al. Wear and damage of articular cartilage with friction against orthopedic implant materials
Sagerfors et al. Patient related functional outcome after total wrist arthroplasty: a single center study of 206 cases
Tayton et al. Mapping the strain distribution on the proximal femur with titanium and flexible-stemmed implants using digital image correlation
Čolić et al. Experimental and numerical research of mechanical behaviour of titanium alloy hip implant
Moazen et al. Application of far cortical locking technology in periprosthetic femoral fracture fixation: a biomechanical study
Zietz et al. Wear testing of total hip replacements under severe conditions
RU2547785C1 (en) Method for mechanical simulation of external rotation contracture of hip joint in experiment module of hip implant
Han et al. Micromotion and migration of cementless tibial trays under functional loading conditions
Lenich et al. Development of a test system to analyze different hip fracture osteosyntheses under simulated walking
Blunn Gw Four station knee simulator wear testing comparing titanium niobium nitride with cobalt chrome
Cristofolini et al. In-vitro method for assessing femoral implant—bone micromotions in resurfacing hip implants under different loading conditions
Affatato et al. Hip joint simulators: state of the art
Langohr Fundamentals of the biomechanical characteristics related to the loading of reverse total shoulder arthroplasty implants and the development of a wear simulation strategy
RU2550730C1 (en) Method of express-modelling wear of polyethylene insert of metal cup or polyethylene cup under dynamic conditions at different angles of horizontal inclination in experimental module of hip joint endoprosthesis
Kaneko et al. Midterm comparison of tibial fixation between posterior cruciate-retaining and substituting porous tantalum total knee arthroplasty: three-dimensional computed tomography analysis
Wik Experimental evaluation of new concepts in hip arthroplasty
Demir et al. Mechanical testing standards of orthopedic implants
Spinelli et al. Bi-unicondylar knee prosthesis functional assessment utilizing force-control wear testing
Warburton et al. Wear testing of a canine hip resurfacing implant that uses highly cross‐linked polyethylene
RU153973U1 (en) EXPERIMENTAL HIP JOINT ENDOPROTHESIS MODULE FOR EXPRESS MODELING OF WEAR OF A POLYETHYLENE INSERT OF A CUP, OR A POLYETHYLENE CUP IN A TESTING MACHINE
Liu et al. A preliminary hip joint simulator study of the migration of a cemented femoral stem
La Barbera et al. Experimental orthopedic biomechanics
Torabnia et al. Parametric analysis for the design of hip joint replacement simulators
Atahyde et al. Device for in vitro wear analysis of biomaterials in the hinged prosthesis configuration
Rahim Nondestructive Evaluation Of A Polymer Composite Hip Implant Using Lock-In Thermography

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160214