RU2591534C1

RU2591534C1 - Комплект для эндопротезирования тазобедренного сустава

Info

Publication number: RU2591534C1
Application number: RU2015107715/14A
Authority: RU
Inventors: Денис Игоревич Варфоломеев
Original assignee: Денис Игоревич Варфоломеев
Priority date: 2015-03-05
Filing date: 2015-03-05
Publication date: 2016-07-20

Abstract

Изобретение относится к медицине, а именно к оперативной ортопедии, и может быть использовано для тотального эндопротезирования тазобедренного сустава, а также лечения перипротезных переломов и нестабильности ножки эндопротеза тазобедренного сустава. Комплект для эндопротезирования тазобедренного сустава содержит вертлужный компонент, сферическую головку, шейку, ножку эндопротеза, интрамедуллярный штифт. На конце ножки эндопротеза имеется внешняя резьба для соединения с интрамедуллярным штифтом. Верхняя часть интрамедуллярного штифта выполнена в виде цилиндра с внутренней резьбой для соединения с ножкой эндопротеза. Нижняя часть штифта выполнена в виде трубки, имеющей отверстия для динамических и статических винтов, расположенные перпендикулярно ее оси, и внутреннею резьбу в ее верхней части. Верхняя и нижняя части интрамедуллярного штифта соединены посредством блокирующего механизма, включающего шарнир и шпильку, находящуюся в канале трубки и завернутую в резьбе нижней части штифта. Шаровая головка шарнира имеет цилиндрический выступ и присоединена к верхней части штифта, а корпус шарнира имеет соответствующий паз для цилиндрического выступа и присоединен к нижней части штифта. Изобретение обеспечивает снижениие травматичности при оперативном лечении перипротезных переломов и нестабильности бедренного компонента эндопротеза тазобедренного сустава, сокращение времени операции и предоперационного периода, снижение стоимости комплекта для эндопротезирования тазобедренного сустава за счет унификации компонентов эндопротеза. 3 ил.

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к оперативной ортопедии, и может быть использовано для тотального эндопротезирования тазобедренного сустава, а также лечения перипротезных переломов и нестабильности ножки эндопротеза тазобедренного сустава.

Известны следующие аналоги заявляемого комплекта для эндопротезирования тазобедренного сустава.

Различные виды эндопротезов тазобедренного сустава подразделяются на две группы по способу их фиксации в костной ткани: цементной и бесцементной фиксации.

Бесцементная фиксация эндопротеза осуществляется путем введения в конструкцию ножки различных выдвигающихся элементов, внедряющихся в костную ткань, например патент РФ №2271776, или за счет так называемого «press-fit» эффекта (плотное внедрение шероховатой поверхности ножки), например ножка эндопротеза типа Spotorno (CLS - Zimmer; G2 - DePuy), конические ножки Wagner (Руководство по эндопротезированию тазобедренного сустава / Под ред. P.M. Тихилова, В.М. Шаповалова. - СПб.: РНИИТО им. P.P. Вредена, 2008. - С. 94-98).

При цементной фиксации ножка эндопротеза чаще всего имеет форму стержня различной конфигурации (патент РФ №2040227), полированная клиновидная ножка СРТ (Zimmer), Lubinusf Link (Руководство по эндопротезированию тазобедренного сустава / Под ред. P.M. Тихилова, В.М. Шаповалова. - СПб.: РНИИТО им. P.P. Вредена, 2008. - С. 70-76).

Недостатками вышеперечисленных эндопротезов является то, что в случае развития нестабильности бедренного компонента для восстановления стабильности бедренного компонента необходима повторная травматичная операция ревизионного эндопротезирования более массивными «ревизионными» бедренными компонентами. В случае если после тотального эндопротезирования происходит перипротезный перелом, необходимо выполнение травматичных оперативных вмешательств, таких как ревизионное эндопротезирование, остеосинтез специальной пластиной и др. Руководство по эндопротезированию тазобедренного сустава / Под ред. P.M. Тихилова, В.М. Шаповалова. - СПб.: РНИИТО им. P.P. Вредена, 2008. - С. 262-270.

Наиболее близким из известных эндопротезов тазобедренного сустава к заявляемому является эндопротез тазобедренного сустава (Россия, патент на изобретение 2251995, A61F 2/32). Он представляет собой пустотелую ножку, содержащую штифт, выступающий из эндопротеза на расстояние 0,25-0,35 длины ножки, при этом в верхней части штифта выполнено отверстие для установки фиксатора, а в нижней выступающей части выполнено два отверстия для установки винтов. В случае развития нестабильности ножки или перипротезного перелома в месте выхода штифта из ножки возможна дополнительная фиксация эндопротеза винтами для создания стабильности ножки эндопротеза или отломков сломанной кости. Недостатком данного эндопротеза является то, что в случае перелома кости в других местах, например дистальнее штифта, данный эндопротез не позволяет фиксировать отломки и для восстановления целостности кости требуется травматичное оперативное вмешательство. Часто нестабильность и перипротезные переломы развиваются на фоне остеопороза, характерного для пациентов пожилого и старческого возраста, для которых травматичные оперативные вмешательства сопряжены с риском для жизни.

Наиболее близким из известных интрамедуллярных штифтов для ретроградного остеосинтеза перипротезных переломов и лечения нестабильности ножки эндопротеза является штифт MetaDiaFix-PP (Челноков А.Н., Пивень И.М., Бабушкин В.Н., Близнец Д.Г. Лечение перипротезных переломов бедра методом интрамедуллярного удлинения ножки эндопротеза. - Хирургия тазобедренного сустава. 2012; 1:122-130), имеющий на одном конце гильзу, в которой фиксируется во время операции ножка эндопротеза. Фиксация штифта в дистальном отделе бедренной кости осуществляется винтами. Одним из недостатков данного штифта является его большой диаметр (из-за необходимости наличия гильзы большого диаметра) - от 11 до 22 мм, что требует рассверливания отверстия соответствующего диаметра в области мыщелков бедра для введения штифта. Поскольку входное отверстие находится в области опорной поверхности мыщелков бедренной кости, то при установке штифта происходит значительное повреждение данной поверхности. Также в связи с большим диаметром штифта, для его установки необходимо дополнительное рассверливание канала бедренной кости, что является более травматичным вмешательством, чем введение штифта без рассверливания. Следующим недостатком данного штифта является необходимость его индивидуального изготовления в зависимости от типа и размеров ножки установленного эндопротеза и ее размеров. Поскольку после установки ножки эндопротеза длинная ось ножки эндопротеза не всегда совпадает с осью бедренной кости (например, наличие варусного или вальгусного отклонения), то при установке данного штифта, расположенного по оси бедренной кости, могут возникать сложности при фиксации ножки эндопротеза в гильзе штифта. В случае значительного варусного или вальгусного отклонения ножки эндопротеза установка такого штифта невозможна вообще из-за невозможности фиксации конца ножки эндопротеза в гильзе штифта. Также вследствие большого диаметра штифта при его установке отсутствует возможность изменения его положения относительно оси бедренной кости для надежной фиксации в гильзе штифта ножки эндопротеза.

Таким образом, существующие эндопротезы тазобедренного сустава и интрамедуллярные штифты, с одной стороны, формально являются составными частями комплекта для эндопротезирования тазобедренного сустава, а с другой стороны, на практике ввиду неодновременной установки этих составных частей интрамедуллярные штифты приходится изготавливать в индивидуальном порядке под размеры и конфигурацию конкретного эндопротеза, причем эти штифты имеют ряд недостатков, перечисленных выше.

Задача изобретения - снижение травматичности при оперативном лечении перипротезных переломов и нестабильности бедренного компонента эндопротеза, упрощение установки интрамедуллярного штифта при одновременном сокращении предоперационного периода и времени операции, снижение стоимости комплекта для эндопротезирования тазобедренного сустава за счет унификации его компонентов.

Для решения поставленной задачи в комплекте для эндопротезирования тазобедренного сустава, состоящем из вертлужного компонента, сферической головки, шейки и ножки эндопротеза, интрамедуллярного штифта, дополнительно на конце ножки эндопротеза имеется внешняя резьба для соединения с интрамедуллярным штифтом, при этом верхняя часть интрамедуллярного штифта выполнена в виде цилиндра с внутренней резьбой для соединения с ножкой эндопротеза, нижняя часть штифта выполнена в виде трубки, имеющей отверстия для динамических и статических винтов, расположенные перпендикулярно ее оси, и внутреннюю резьбу в ее верхней части, при этом верхняя и нижняя части интрамедуллярного штифта соединены посредством блокирующего механизма, включающего шарнир и шпильку, находящуюся в канале трубки и завернутую в резьбе нижней части штифта, причем шаровая головка шарнира имеет цилиндрический выступ и присоединена к верхней части штифта, а корпус шарнира имеет соответствующий паз для цилиндрического выступа и присоединен к нижней части штифта.

При изучении других известных конструктивно-технических решений в данной области медицины указанная совокупность признаков, отличающая изобретение от прототипа, не была выявлена.

На фиг. 1 приведена структурная схема комплекта для эндопротезирования тазобедренного сустава, расположенного в бедренной кости в реальном масштабе 1:1, на фиг. 2 - шпилька для фиксации блокирующего механизма, масштаб 10:1, на фиг. 3 - защитный колпачок, масштаб 10:1.

На фиг. 1 приняты следующие обозначения:

1 - шейка эндопротеза;

2 - ножка эндопротеза;

3 - бедренная кость (сечение);

4 - резьба ножки эндопротеза;

5 - резьба верхней части штифта;

6 - верхняя часть штифта;

7 - шаровая головка;

8 - цилиндрический выступ;

9 - корпус шарнира;

10 - резьба нижней части штифта;

11 - шпилька для фиксации блокирующего механизма;

12 - нижняя часть штифта;

13 - канал нижней части штифта;

14 - отверстие для динамического винта;

15, 16, 17 - отверстия для статических винтов;

18 - паз нижней части штифта;

19 - резьба для направителя.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения:

20 - внешняя резьба шпильки;

21 - паз для отвертки;

На фиг. 3 приняты следующие обозначения:

22 - защитный колпачок;

23 - канал колпачка;

24 - резьба канала колпачка;

25 - паз колпачка для отвертки.

Заявляемый комплект для эндопротезирования тазобедренного сустава состоит из вертлужного компонента, сферической головки (не показаны), шейки эндопротеза 1 и ножки эндопротеза 2, защитного колпачка 22, которые являются компонентами самого эндопротеза и устанавливаются в проксимальном отделе бедренной кости 3. Ножка эндопротеза 2 на конце имеет вид стержня (цилиндра) с резьбой ножки эндопротеза 4, предназначенной для соединения с верхней частью штифта 6. Верхняя часть штифта 6 выполнена в виде цилиндра с внутренней резьбой верхней части эндопротеза 5 для соединения с резьбой ножки эндопротеза 4, нижняя часть штифта 12 выполнена в виде трубки, имеющей отверстия для динамических винтов 14 и статических винтов 15, 16, 17, расположенные перпендикулярно ее оси, и внутреннюю резьбу нижней части штифта 10 в ее верхней части. Нижняя часть штифта 12 имеет в своем нижнем отделе паз нижней части штифта 18 и внутреннюю резьбу для направителя 19. Верхняя часть штифта 6 и нижняя часть штифта 12 соединены посредством блокирующего механизма, включающего шарнир, шаровая головка 7 которого имеет цилиндрический выступ 8 и присоединена к верхней части штифта 6, а корпус шарнира 9 имеет соответствующий паз для цилиндрического выступа 8 и присоединен к нижней части штифта 12. В резьбе нижней части штифта 10 располагается (вворачивается) шпилька для фиксации блокирующего механизма 11, имеющая внешнюю резьбу шпильки 20 и паз для отвертки 21. Защитный колпачок 22 содержит с одной стороны канал колпачка 23 с внутренней резьбой канала колпачка 24, с другой стороны - паз колпачка для отвертки 25.

Составные части заявляемого комплекта для эндопротезирования тазобедренного сустава могут быть реализованы следующим образом.

Вертлужный компонент, шейка эндопротеза 1, ножка эндопротеза 2, защитный колпачок 22 представляют собой элементы типового эндопротеза и выполняются из специальных медицинских сплавов. Сферическая головка и соответствующий ей вкладыш могут быть выполнены из материалов, применяемых при изготовлении эндопротезов, например поперечно связанный полиэтилен и специальные медицинские сплавы.

Интрамедуллярный штифт изготавливается из специальных медицинских сплавов, представляет собой типовой штифт, применяемый в травматологии и ортопедии, отличающийся наличием блокирующего механизма. Диаметр штифта может составлять порядка 10-12 мм. Направитель для установки интрамедуллярного штифта представляет собой типовой направитель, применяемый для установки интрамедуллярных штифтов. Блокирование штифта (введение винтов в его соответствующие отверстия) осуществляется одним из общепринятых методов, например методом «свободной руки», под контролем электронно-оптического преобразователя или при помощи соответствующей ручки с каналами для винтов. Блокирующий механизм аналогичен блокирующему механизму, который используется для блокировки транспедикулярных полиаксиальных винтов, применяемых в хирургических вмешательствах на позвоночнике, например http://emea.depuysynthes.com/hcp/spine/products/qs/uss-fracture-system, дата обращения 03.03.2015 г.

Таким образом, реализация заявляемого комплекта не вызывает сомнений, так как для его изготовления используются типовые металлоконструкции и материалы, применяемые в травматологии и ортопедии. Комплект используют следующим образом.

Любым из известных способов осуществляют доступ к тазобедренному суставу, например переднелатеральным доступом. Резецируют головку и шейку бедренной кости. Обрабатывают соответствующими развертками вертлужную впадину, устанавливают чашку эндопротеза. Обрабатывают костномозговой канал бедренной кости 3 при помощи соответствующих рашпилей. Перед установкой ножки эндопротеза 2 на резьбу ножки эндопротеза 4 завинчивается защитный колпачок 22, предназначенный для защиты резьбы ножки эндопротеза 4 от обрастания костной и соединительной тканью после операции. При установке эндопротеза цементной фиксации для предотвращения попадания костного цемента на защитный колпачок 22 и, соответственно, его застывания и жесткой фиксации к бедренной кости могут быть использованы различные изолирующие материалы, например полиэтилен, силиконовая резиновая смесь (марка 52-336/4), синтезированная в НИИ резиновых латексных изделий, г.Москва, и разрешенная Комиссией при Комитете по Новой технике Минздравмедпрома России для изготовления медицинских изделий для эндопротезирования (Протокол № 386 от 10.03.86 года), для покрытия ими защитного колпачка 22. После установки ножки и всех компонентов эндопротеза накладывают послойные швы на мягкие ткани и кожу.

При перипротезном переломе бедренной кости выполняют следующую операцию. Доступ осуществляют через коленный сустав, высверливая в мыщелке бедренной кости отверстие, соответствующее диаметру интрамедуллярного штифта. Через вышеуказанное отверстие в канал бедренной кости и далее в паз колпачка для отвертки 25 вставляется специальная длинная шестигранная отвертка с карданом. Защитный колпачок 22 выкручивается. В случае наличия эндопротеза цементной фиксации костный цемент и изолирующие материалы (пленка), покрывающие защитный колпачок, могут быть высверлены через вышеуказанное отверстие при помощи специальных гибких разверток (сверел). Удаление колпачка осуществляется вышеуказанным способом.

Интрамедуллярный штифт фиксируется на соответствующем направителе (направитель вставляется в паз нижней части штифта 18) при помощи резьбы для направителя 19. Интрамедуллярный штифт вставляется в канал бедренной кости через вышеуказанное отверстие в мыщелке, проводится до резьбы ножки эндопротеза 4. Под контролем электронно-оптического проеобразователя осуществляется завинчивание верхней части штифта 6 и, соответственно, интрамедуллярного штифта на резьбу ножки эндопротеза 4. Верхняя часть штифта 6 и нижняя часть штифта 12 соединены посредством блокирующего механизма. В связи с наличием цилиндрического выступа 8 на шаровой головке 7 возможно отклонение в стороны верхней части штифта 6, и при этом невозможно вращение верхней части штифта 6 вдоль оси нижней части штифта 12. Это необходимо в связи с тем, что бедренная кость и, соответственно, ее канал имеют изгиб кпереди, соответственно, введение интрамедуллярного штифта и его завинчивание вдоль одной оси невозможно. Таким образом, благодаря наличию цилиндрического выступа 8 на шаровой головке 7 осуществляется передача вращения с нижней части штифта 12 на верхнюю часть штифта 6 вдоль разных осей независимо от того, как направлена ось ножки эндопротеза, например при вальгусном или варусном отклонении. Далее шпилька для фиксации блокирующего механизма 11, ввинченная в резьбе нижней части штифта 10, при помощи соответствующей специальной прямой шестигранной отвертки завинчивается и жестко фиксирует шаровую головку 7 в корпусе шарнира 9. После этого осуществляется фиксация интрамедуллярного штифта в дистальном отделе при помощи кортикальных винтов, устанавливаемых в отверстия для динамических винтов 14 и отверстия для статических винтов 15, 16, 17 при помощи специального направителя, фиксированного в резьбе для направителя 19.

Техническим результатом настоящего изобретения является:

1. Снижение травматичности при оперативном лечении перипротезных переломов и нестабильности бедренного компонента эндопротеза тазобедренного сустава.

2. Сокращение времени операции и предоперационного периода.

3. Снижение стоимости комплекта для эндопротезирования тазобедренного сустава за счет унификации компонентов эндопротеза.

Claims

Комплект для эндопротезирования тазобедренного сустава, состоящий из вертлужного компонента, сферической головки, шейки и ножки эндопротеза, интрамедуллярного штифта, отличающийся тем, что на конце ножки эндопротеза имеется внешняя резьба для соединения с интрамедуллярным штифтом, при этом верхняя часть интрамедуллярного штифта выполнена в виде цилиндра с внутренней резьбой для соединения с ножкой эндопротеза, нижняя часть штифта выполнена в виде трубки, имеющей отверстия для динамических и статических винтов, расположенные перпендикулярно ее оси, и внутреннею резьбу в ее верхней части, при этом верхняя и нижняя части интрамедуллярного штифта соединены посредством блокирующего механизма, включающего шарнир и шпильку, находящуюся в канале трубки и завернутую в резьбе нижней части штифта, причем шаровая головка шарнира имеет цилиндрический выступ и присоединена к верхней части штифта, а корпус шарнира имеет соответствующий паз для цилиндрического выступа и присоединен к нижней части штифта.