RU2636852C1 - Intervertebral disk endoprosthesis - Google Patents
Intervertebral disk endoprosthesis Download PDFInfo
- Publication number
- RU2636852C1 RU2636852C1 RU2016147506A RU2016147506A RU2636852C1 RU 2636852 C1 RU2636852 C1 RU 2636852C1 RU 2016147506 A RU2016147506 A RU 2016147506A RU 2016147506 A RU2016147506 A RU 2016147506A RU 2636852 C1 RU2636852 C1 RU 2636852C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- edge
- spherical
- plates
- sliding surface
- cylindrical cavity
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2/44—Joints for the spine, e.g. vertebrae, spinal discs
- A61F2/442—Intervertebral or spinal discs, e.g. resilient
- A61F2/4425—Intervertebral or spinal discs, e.g. resilient made of articulated components
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Neurology (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Prostheses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и вертебрологии. Настоящее изобретение относится к созданию эндопротеза, предназначенного для замены межпозвоночного диска.The invention relates to medicine, namely to traumatology and vertebrology. The present invention relates to the creation of an endoprosthesis intended to replace the intervertebral disc.
Известен протез спинного диска (RU 2578177, A61F2/44, 20.03.2016) [1].Known prosthesis of the spinal disc (RU 2578177, A61F2 / 44, 03.20.2016) [1].
Протез межпозвонкового диска для полной замены межпозвонкового диска шейного или поясничного отдела позвоночника, в состав которого входит верхняя пластина скольжения, нижняя пластина скольжения и промежуточная пластина скольжения. Верхняя пластина скольжения имеет выступающую вверх анкерную конструкцию на своей верхней поверхности для ее фиксации по отношению к верхнему позвонку и вогнутое образование на ее нижней внутренней поверхности, окруженной кромкой. Нижняя пластина скольжения имеет выступающую вниз анкерную конструкцию на своей нижней поверхности для ее фиксации по отношению к нижнему позвонку и плоскую верхнюю внутреннюю поверхность, окружающую направляющую канавку с фланговыми поверхностями, идущую спереди назад с первым упором сзади и со вторым упором спереди. Промежуточная пластина скольжения расположена между верхней и нижней пластинами скольжения и имеет выпуклое образование на своей верхней поверхности, контактирующее с вогнутым образованием на внутренней поверхности верхней пластины скольжения. Выпуклое образование окружено кромкой и плоской нижней поверхностью скольжения с направляющим выступом с боковыми поверхностями, идущими спереди назад и расположенными лицом к боковым поверхностям направляющей канавки. Направляющий выступ контактирует с направляющей канавкой нижней пластины таким образом, что направляющий выступ скользит по прямой линии вперед-назад в направляющей канавке. Направляющий выступ выполнен из частично упругого состава, так что направляющий выступ может упруго деформироваться. В направляющем выступе выполнена, по крайней мере, одна открытая прорезь так, чтобы направляющий выступ мог деформироваться при сжатии, в то время как область скольжения выпуклого образования промежуточной пластины скольжения и вогнутого образования верхней пластины скольжения ограничивает расширение, сгибание, боковой изгиб вправо и влево и осевое вращение в правую и левую стороны. Изобретение обеспечивает возможность регулировки физиологического движения вперед-назад и в обоих боковых направлениях, а также вращение вокруг вертикальной оси тела в первой области скольжения и поступательное движение вперед-назад во второй области скольжения, где предотвращается выскальзывание из промежуточной пластины скольжения.An intervertebral disc prosthesis for the complete replacement of the intervertebral disc of the cervical or lumbar spine, which includes the upper sliding plate, the lower sliding plate and the intermediate sliding plate. The upper slide plate has an upwardly projecting anchor structure on its upper surface for fixing it with respect to the upper vertebra and a concave formation on its lower inner surface surrounded by an edge. The lower slide plate has an anchor structure protruding downward on its lower surface for fixation with respect to the lower vertebra and a flat upper inner surface surrounding the guide groove with flank surfaces, going from front to back with the first stop at the back and with the second stop at the front. An intermediate slide plate is located between the upper and lower slide plates and has a convex formation on its upper surface in contact with a concave formation on the inner surface of the upper slide plate. The convex formation is surrounded by an edge and a flat lower sliding surface with a guide protrusion with side surfaces extending from front to back and facing the side surfaces of the guide groove. The guide protrusion is in contact with the guide groove of the lower plate so that the guide protrusion slides in a straight line back and forth in the guide groove. The guide protrusion is made of a partially elastic composition, so that the guide protrusion can elastically deform. At least one open slot is made in the guide protrusion so that the guide protrusion can deform under compression, while the sliding region of the convex formation of the intermediate sliding plate and the concave formation of the upper sliding plate limits expansion, bending, lateral bending to the right and left and axial rotation to the right and left sides. The invention provides the ability to adjust the physiological movement back and forth and in both lateral directions, as well as rotation around the vertical axis of the body in the first sliding region and translational movement back and forth in the second sliding region, where slipping from the intermediate sliding plate is prevented.
Известный протез межпозвоночного диска отличается сложной для изготовления конструкцией.The well-known intervertebral disc prosthesis is distinguished by a complicated construction.
Известен протез межпозвоночного диска и оснастка для его установки (RU 2296540, A61F2/44, A61F2/46, опубл. 10.04.2007) [2] (прототип)Known prosthesis of the intervertebral disc and equipment for its installation (RU 2296540, A61F2 / 44, A61F2 / 46, publ. 10.04.2007) [2] (prototype)
Протез содержит, по меньшей мере, три части, а именно пластину, называемую нижней, пластину, называемую верхней, создающие вокруг, по меньшей мере, одной промежуточной части, называемой сердечником, шарнирное соединение за счет опоры на несущие нагрузку поверхности указанных частей или за счет скольжения между ними, по меньшей мере, одна из указанных частей содержит, по меньшей мере, одну выступающую часть или форму, дополнительную к форме, по меньшей мере, одной другой из указанных частей, образующую ограничительный элемент, который ограничивает возможность движения сердечника. Указанный ограничительный элемент состоит из, по меньшей мере, одного ограничительного элемента - внешнего относительно несущих нагрузку поверхностей, имеющего, по меньшей мере, одну стойку, выступающую, по меньшей мере, из одной пластины, расположенную вне несущей нагрузку поверхности указанной пластины и имеющую сторону, направленную внутрь протеза, и взаимодействующую с периферической выступающей частью сердечника, расположенной вне его несущих нагрузку поверхностей. Поверхность обращена наружу от сердечника для ограничения смещений сердечника при его поступательном перемещении или при вращении, или в том и другом случае, в плоскости, главным образом, перпендикулярной к позвоночному столбу. Используется оснастка для введения или установки протеза, которая включает в себя имеющую внутренний канал направляющую ввода, имеющую на конце опорные кромки, идущие вдоль продольной оси канала, которые могут занимать место инструмента для дистракции известного типа, который используют ранее для увеличения отверстия дискового пространства, канал имеет внутреннее сечение, позволяющее охватывать инструмент для дистракции, когда он поддерживает указанное отверстие, и затем позволяющее извлекать его через указанный канал, в то время как опорные кромки замещают инструмент для дистракции и сохраняют отверстие дискового пространства, после чего указанный канал обеспечивает ввод и направление протеза при его установке в указанное дисковое пространство.The prosthesis contains at least three parts, namely a plate called the lower, a plate called the upper, creating around the at least one intermediate part, called the core, articulation due to the support on the load-bearing surfaces of these parts or due to the sliding between them, at least one of these parts contains at least one protruding part or shape, additional to the shape of at least one other of these parts, forming a limiting element, which borders ivaet possibility of core movement. The specified restrictive element consists of at least one restrictive element - external relative to the load-bearing surfaces, having at least one rack, protruding from at least one plate, located outside the load-bearing surface of the specified plate and having a side, directed inside the prosthesis, and interacting with the peripheral protruding part of the core located outside its load-bearing surfaces. The surface is facing outward from the core to limit the displacements of the core during its translational movement or during rotation, or in both cases, in a plane mainly perpendicular to the spinal column. A tool is used to insert or install a prosthesis, which includes an input guide having an internal channel, and at the end there are supporting edges running along the longitudinal axis of the channel, which can take the place of a known type of distraction instrument, which was previously used to increase the opening of the disk space, the channel has an internal cross section that allows you to embrace the instrument for distraction when it supports the specified hole, and then allows you to remove it through the specified channel, while the supporting edges replace the distraction instrument and retain the opening of the disk space, after which the specified channel provides the input and direction of the prosthesis when it is installed in the specified disk space.
Известный протез межпозвоночного диска также имеет сложную для изготовления конструкцию эндопротеза.The known intervertebral disc prosthesis also has an endoprosthesis design that is difficult to manufacture.
Технической проблемой предлагаемого изобретения является разработка эндопротеза межпозвонкового диска, который позволит обеспечить устойчивость позвоночного столба, воспроизведение естественных возможностей движения и уменьшить воздействие инородного тела на организм за счет конструктивной разработки, в частности упрощения конструкции элементов эндопротеза. Произведен подбор материалов для его изготовления эндопротеза с целью исключения послеоперационных осложнений.The technical problem of the invention is the development of an endoprosthesis of the intervertebral disc, which will ensure the stability of the spinal column, reproduction of the natural possibilities of movement and reduce the impact of a foreign body on the body due to the constructive development, in particular, simplifying the design of the elements of the endoprosthesis. The selection of materials for its manufacture of the endoprosthesis was made in order to exclude postoperative complications.
Указанный технической результат достигается тем, что эндопротез межпозвонкового диска, состоящий из трех частей, нижней пластины (1), верхней пластины (2) и центральной части, расположенной между пластинами (1, 2), отличающийся тем, что верхняя и нижняя пластины (1,2), каждая, имеют цилиндрические полости, расположенные к центральной части, центральная часть представляет собой пару сопряжения, состоящую из двух элементов:The specified technical result is achieved in that the endoprosthesis of the intervertebral disc, consisting of three parts, the lower plate (1), the upper plate (2) and the central part located between the plates (1, 2), characterized in that the upper and lower plates (1 , 2), each, have cylindrical cavities located to the central part, the central part is a pair of mates, consisting of two elements:
- первый элемент сопряжения (3), выполнен в форме шарового сегмента (31) с выпукло-сферической поверхностью скольжения (311), имеющего в основании цилиндрической формы кромку (32) с ее выступающей частью (кромка 33) и ее высотой (кромка 34) для размещения в цилиндрической полости (11) нижней пластины (1), при этом высота кромки (34) и глубина кромки (15) цилиндрической полости (11) имеют соотношение 1:3, при этом кромка (15) с кромкой (33) образуют ограничительный элемент;- the first mating element (3) is made in the form of a spherical segment (31) with a convex-spherical sliding surface (311), having an edge (32) with its protruding part (edge 33) and its height (edge 34) at the base of the cylindrical shape for placement in the cylindrical cavity (11) of the lower plate (1), while the height of the edge (34) and the depth of the edge (15) of the cylindrical cavity (11) have a ratio of 1: 3, while the edge (15) with the edge (33) form restrictive element;
- второй элемент сопряжения (4), установленный в цилиндрической полости (21) верхней пластины (2) с ее нижней стороны, выполнен в форме цилиндрического блока, высота кромки (42) которого и глубина кромки (25) цилиндрической полости (21) имеют соотношение 3,8:3,0, при этом элемент сопряжения (4) имеет с нижней стороны выемку с вогнуто-сферической поверхностью скольжения (411), радиус которого равен радиусу выпукло-сферической поверхности скольжения (311) шарового сегмента (31);- the second interface element (4) installed in the cylindrical cavity (21) of the upper plate (2) from its lower side is made in the form of a cylindrical block, the edge height (42) of which and the depth of the edge (25) of the cylindrical cavity (21) have the ratio 3.8: 3.0, while the interface element (4) has a recess on the lower side with a concave-spherical sliding surface (411), the radius of which is equal to the radius of the convex-spherical sliding surface (311) of the spherical segment (31);
при этом возможность движения поверхности скольжения (411) по поверхности скольжения (311) ограничивает указанный ограничительный элемент, при котором происходит фиксирующий контакт поверхности кромки (14) нижней пластины (1) с поверхностью кромки (24), верхней пластины (2), причем возможно смещение по сферическим поверхностям (311, 411) во все стороны и вращение с отклонением осей шарового сегмента (31) и вогнутой сферической выемки (41) относительно друг друга в пределах 8-12°,however, the possibility of movement of the sliding surface (411) along the sliding surface (311) limits the specified limiting element, at which there is a fixing contact of the edge surface (14) of the lower plate (1) with the edge surface (24), the upper plate (2), and it is possible displacement along spherical surfaces (311, 411) in all directions and rotation with deviation of the axes of the spherical segment (31) and concave spherical recesses (41) relative to each other within 8-12 °,
нижняя (1) и верхняя (2) пластины выполнены из пористой оксидной керамики на основе оксида алюминия или оксида циркония с пористостью на поверхности не менее 40%, при этом средний размер пор не менее 150 мкм,the lower (1) and upper (2) plates are made of porous oxide ceramics based on aluminum oxide or zirconium oxide with a surface porosity of at least 40%, with an average pore size of at least 150 μm,
первый элемент сопряжения (3) выполнен из плотной керамики на основе оксида алюминия с плотностью, равной 3,8-3,9 г/см3, или оксида циркония с плотностью, равной 6,0-6,1 г/см3, второй элемент сопряжения (4) выполнен из СВМПЭ.the first interface element (3) is made of dense ceramic based on aluminum oxide with a density of 3.8-3.9 g / cm 3 or zirconium oxide with a density of 6.0-6.1 g / cm 3 , the second the interface element (4) is made of UHMWPE.
Нижняя (1) и верхняя (2) пластины эндопротеза могут иметь круглую или овальную формы.The lower (1) and upper (2) endoprosthesis plates may be round or oval.
В предлагаемом эндопротезе поверхности скольжения (311), (411) имеют шероховатость, равную Ra0,16, а поверхности (111), (211), (321) и (421) имеют шероховатость, равную Ra0,32.In the proposed endoprosthesis, sliding surfaces (311), (411) have a roughness equal to Ra0.16, and surfaces (111), (211), (321) and (421) have a roughness equal to Ra0.32.
Нижняя пластина (1) эндопротеза имеет выступающие вниз фиксирующие элементы (12) и фиксирующий киль (13) на своей нижней поверхности для ее фиксации по отношению к нижнему позвонку.The lower plate (1) of the endoprosthesis has fixing elements protruding downward (12) and a fixing keel (13) on its lower surface for its fixation in relation to the lower vertebra.
Верхняя пластина (2) эндопротеза имеет выступающие вверх фиксирующие элементы (22) и фиксирующий киль (23) на своей верхней поверхности для ее фиксации по отношению к верхнему позвонку.The upper plate (2) of the endoprosthesis has upward locking elements (22) and a locking keel (23) on its upper surface to fix it with respect to the upper vertebra.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention
Предлагаемая конструкция эндопротеза межпозвонкового диска отличается простотой конструкции и состоит из трех частей - двух оппозитных пористых керамических пластин и центральной части - пары сопряжения, расположенной между пластинами, один из элементов которой выполнен из плотной керамики, а второй из СВМПЭ, причем элементы пары сопряжения установлены в оппозитных пористых керамических пластинах.The proposed design of the endoprosthesis of the intervertebral disc is simple in design and consists of three parts - two opposed porous ceramic plates and a central part - a pair of mates located between the plates, one of the elements of which is made of dense ceramic, and the second of UHMWPE, and the elements of the pair of mates are installed in opposed porous ceramic plates.
В предлагаемой конструкции эндопротеза межпозвонкового диска применяют пористые керамические материалы на основе оксида алюминия или оксида циркония, зарекомендовавшие себя, как биосовместимые с организмом человека, нетоксичные, практически не имеющие продуктов износа при трении.In the proposed design of the endoprosthesis of the intervertebral disc, porous ceramic materials based on aluminum oxide or zirconium oxide are used, which have proved themselves to be biocompatible with the human body, non-toxic, practically without wear products during friction.
Две симметричные оппозитные пластины, выполненные из пористой керамики на основе оксида алюминия или оксида циркония, которая идентична неорганическому костному матриксу, поэтому не вызывает постоперационных и отложенных во времени неблагоприятных реакций со стороны организма, имеют развитую пористую поверхность для обеспечения процесса остеоинтеграции с пористостью на поверхности не менее 40%, при этом средний размер пор не менее 150 мкм.Two symmetrical opposed plates made of porous ceramic based on aluminum oxide or zirconium oxide, which is identical to the inorganic bone matrix, therefore, does not cause postoperative and time-delayed adverse reactions from the body, have a developed porous surface to ensure the process of osseointegration with porosity on the surface less than 40%, with an average pore size of at least 150 microns.
С внутренней стороны оппозитных пористых керамических пластин установлены элементы пары сопряжения, выполненные из материалов по типу плотная керамика-полиэтилен. Для одного из элементов пары сопряжения применяется более плотная керамическая композиция, чем для оппозитных керамических пластин. Оппозитные пористые керамические пластины получают методом литья термопластичного шликера на основе оксида алюминия или оксида циркония с добавлением органической связки и порообразователя. Более плотный керамический элемент пары сопряжения получают как методом литья термопластичного шликера, так и прессованием дисперсной системы на основе оксида алюминия или оксида циркония с добавлением только органической связки. При этом для изготовления предлагаемого энлопротеза используется плотная керамика на основе оксида алюминия, имеющая плотность в пределах 3.8÷3.9 г/см3, а керамика на основе оксида циркония - плотность в пределах 6.0÷6.1 г/см3.On the inside of the opposed porous ceramic plates there are elements of a pair of mating made of materials of the type dense ceramic-polyethylene. A denser ceramic composition is used for one of the elements of the pair of mates than for opposed ceramic plates. Opposite porous ceramic plates are obtained by casting a thermoplastic slip based on aluminum oxide or zirconium oxide with the addition of an organic binder and a blowing agent. A denser ceramic element of the pair is obtained both by casting a thermoplastic slip and by pressing a dispersed system based on aluminum oxide or zirconium oxide with the addition of only an organic binder. Moreover, for the manufacture of the proposed enloprosthesis, dense alumina-based ceramics are used, having a density in the range of 3.8 ÷ 3.9 g / cm 3 , and zirconium-based ceramics have a density in the range of 6.0 ÷ 6.1 g / cm 3 .
Для изготовления второго элемента пары сопряжения (демпферного элемента) был выбран сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ), который широко используется при изготовлении имплантатов, как материал биосовместимый с организмом человека.For the manufacture of the second element of the pairing pair (damper element), ultrahigh molecular weight polyethylene (UHMWPE) was chosen, which is widely used in the manufacture of implants, as a material biocompatible with the human body.
Изобретение поясняется фиг. 1-7.The invention is illustrated in FIG. 1-7.
На фиг. 1 представлен сборочный чертеж эндопротеза межпозвонкового диска, содержащего нижнюю (1), верхнюю (2) пористые керамические оппозитные пластины круглой формы (например, диаметром 30 мм) и центральную часть, расположенную между пластинами (1,2), представляющую собой пару сопряжения, которая, в свою очередь, состоит из двух элементов: элемента сопряжения (демпферного элемента) (3) из СВМПЭ и элемента сопряжения из плотной керамики (4), установленных в нижней и верхней пластинах (1) и (2).In FIG. 1 is an assembly drawing of an endoprosthesis of an intervertebral disc containing the lower (1), upper (2) porous ceramic opposed plates of a circular shape (for example, 30 mm in diameter) and the central part located between the plates (1,2), which is a pair of mating, which , in turn, consists of two elements: the interface element (damper element) (3) from UHMWPE and the interface element made of dense ceramic (4) installed in the lower and upper plates (1) and (2).
На фиг. 2 представлен чертеж нижней оппозитной пластины (1) эндопротеза, содержащего: цилиндрическую полость (11), расположенную к центральной части и выполненную для установки в нее элемента сопряжения (3), глубиной, обозначенной кромкой (15); фиксирующие элементы (12); фиксирующий киль (13); кромка (14). Внутренняя поверхность (111) цилиндрической полости (11) имеет шероховатость, равную Ra0,32.In FIG. 2 is a drawing of a lower opposing prosthesis plate (1), comprising: a cylindrical cavity (11) located to the central part and made to fit the mating element (3) into it, with a depth indicated by the edge (15); fixing elements (12); fixing keel (13); edge (14). The inner surface (111) of the cylindrical cavity (11) has a roughness equal to Ra0.32.
На фиг. 3 представлен чертеж верхней оппозитной пластины (2) эндопротеза, содержащего: цилиндрическую полость (21), расположенную к центральной части и выполненную для установки в нее элемента сопряжения (4), глубиной, обозначенной кромкой (25); фиксирующие элементы (22); фиксирующий киль (23); кромка (24), выполненная со скосом в 12±2° относительно горизонтальной оси (на фиг. 3 указанный скос не обозначен, но изображен). Внутренняя поверхность (211) цилиндрической полости (21) имеет шероховатость, равную Ra0,32.In FIG. 3 is a drawing of the upper opposing prosthesis plate (2), comprising: a cylindrical cavity (21) located to the central part and configured to fit the mating element (4), the depth indicated by the edge (25); fixing elements (22); fixing keel (23); an edge (24) made with a bevel of 12 ± 2 ° relative to the horizontal axis (in Fig. 3, the indicated bevel is not indicated, but is shown). The inner surface (211) of the cylindrical cavity (21) has a roughness equal to Ra0.32.
На фиг. 4 представлен чертеж элемента сопряжения (3) эндопротеза, состоящего из шарового сегмента (31), имеющего в основании цилиндрической формы кромку (32) с ее выступающей частью (кромка 33) и ее высотой (кромка 34). Цилиндрической формы кромка (32) имеет диаметр (например, 26 мм), равный диаметру цилиндрической полости (11), и высоту кромки (34) (например, 1 мм) меньше глубины (например, 3 мм), обозначенной кромкой (15) цилиндрической полости (11) нижней пластины (1) (см. фиг. 2), при этом соотношение размеров кромок (34) и (15) равно 1:3. Поверхность скольжения (311) шарового сегмента (31) имеет шероховатость, равную Ra0,16. Поверхность (321) цилиндрической формы кромки (32) имеет шероховатость, равную Ra0,32.In FIG. 4 is a drawing of an interface element (3) of an endoprosthesis consisting of a spherical segment (31) having an edge (32) with a protruding part (edge 33) and its height (edge 34) at the base of a cylindrical shape. The cylindrical shape of the edge (32) has a diameter (e.g. 26 mm) equal to the diameter of the cylindrical cavity (11), and the height of the edge (34) (e.g. 1 mm) is less than the depth (e.g. 3 mm) indicated by the edge (15) of the cylindrical cavity (11) of the lower plate (1) (see Fig. 2), while the ratio of the size of the edges (34) and (15) is 1: 3. The sliding surface (311) of the spherical segment (31) has a roughness equal to Ra0.16. The surface (321) of the cylindrical shape of the edge (32) has a roughness equal to Ra0.32.
На фиг. 5 представлен чертеж элемента сопряжения (4) эндопротеза, выполненного в форме цилиндрического блока, имеющего диаметр (например, 20 мм), равный диаметру цилиндрической полости (21) верхней пластины (2), и высоту (например, 7,6 мм), обозначенную кромкой (42), больше, чем глубина (например, 6 мм), обозначенная кромкой (25), цилиндрической полости (21) верхней пластины (2) (см. фиг. 3), при этом соотношение кромки (42) и кромки (25) равно 3,8:3,0. Элемент сопряжения (4) имеет с нижней стороны выемку с вогнуто-сферической поверхностью скольжения (411), радиус которого (например, 15 мм) равен радиусу выпукло-сферической поверхности скольжения (311) шарового сегмента (31) (см. фиг. 4). Поверхность скольжения (411) имеет шероховатость, равную Ra0,16. Внешняя поверхность (421) элемента сопряжения (4) имеет шероховатость, равную Ra0,32.In FIG. 5 is a drawing of a mating element (4) of an endoprosthesis made in the form of a cylindrical block having a diameter (e.g., 20 mm) equal to the diameter of the cylindrical cavity (21) of the upper plate (2) and a height (e.g., 7.6 mm) indicated edge (42), greater than the depth (for example, 6 mm) indicated by the edge (25) of the cylindrical cavity (21) of the upper plate (2) (see Fig. 3), while the ratio of the edge (42) and edge ( 25) is 3.8: 3.0. The interface element (4) has a recess on the lower side with a concave-spherical sliding surface (411), the radius of which (for example, 15 mm) is equal to the radius of the convex-spherical sliding surface (311) of the spherical segment (31) (see Fig. 4) . The sliding surface (411) has a roughness of Ra0.16. The outer surface (421) of the interface element (4) has a roughness equal to Ra0.32.
На фиг. 6 представлен сборочный чертеж эндопротеза межпозвонкового диска, содержащего нижнюю (10), верхнюю (20) пористые керамические оппозитные пластины овальной формы и центральную часть, расположенную между пластинами (10, 20), представляющую пару сопряжения, идентичную, как на фиг. 1, а именно элемент сопряжения (демпферный элемент) (3) из СВМПЭ и элемент сопряжения из плотной керамики (4), установленные аналогичным, как на фиг. 1, образом в нижней и верхней пластинах (10) и (20), при этом нижняя (10) пластина с верхней стороны выполнена со скосом в 23±2°, а верхняя пластина (20) с нижней стороны со скосом в 23±2° относительно горизонтальной оси в местах, выходящих за пределы размеров аналогичных оппозитных керамических пластин круглой формы (на фиг. 6 указанные скосы не обозначены, но изображены).In FIG. 6 is an assembly drawing of an endoprosthesis of an intervertebral disc containing the lower (10), upper (20) porous ceramic opposed plates of an oval shape and the central part located between the plates (10, 20), representing a pair of mates identical as in FIG. 1, namely, the interface element (damper element) (3) of UHMWPE and the interface element of dense ceramic (4), set similar to that in FIG. 1, in the lower and upper plates (10) and (20), in this case, the lower (10) plate on the upper side is made with a bevel of 23 ± 2 °, and the upper plate (20) on the lower side with a bevel of 23 ± 2 ° relative to the horizontal axis in places beyond the size of similar opposed ceramic round plates (in Fig. 6 these bevels are not indicated, but shown).
На фиг. 7 схематично представлено воспроизведение возможностей движения эндопротеза межпозвонкового диска.In FIG. 7 schematically shows the reproduction of the movement capabilities of the endoprosthesis of the intervertebral disc.
Элемент сопряжения (3) установлен в цилиндрической полости (11) нижней пластины (1), а элемент сопряжения (4) в цилиндрической полости (21) верхней пластины (2) за счет разработанных шероховатостей (Ra0,32) поверхностей соприкосновения (111), (211), (321) и (421) и подобранных конструктивных размеров с допусками и посадками указанных элементов эндопротеза.The mating element (3) is installed in the cylindrical cavity (11) of the lower plate (1), and the mating element (4) in the cylindrical cavity (21) of the upper plate (2) due to the developed roughnesses (Ra0.32) of the contact surfaces (111), (211), (321) and (421) and selected structural dimensions with tolerances and fits of the specified elements of the endoprosthesis.
Аналогично, за счет подобранных конструктивных размеров устанавливают контакт элемента сопряжения (3) с элементом сопряжения (4).Similarly, due to the selected design dimensions, the contact of the interface element (3) is established with the interface element (4).
При воспроизведении возможностей движения пары сопряжения эндопротеза вогнуто-сферическая поверхность скольжения (411) элемента сопряжения (4) скользит по выпукло-сферической поверхности скольжения (311) элемента сопряжения (3). Радиусы поверхностей скольжения (311), (411) выбраны одинаковыми, чтобы движения пары сопряжения осуществлялось без горизонтального смещения наружу верхней пластины (2) относительно нижней пластины (1), причем возможно смещение по сферическим поверхностям (311, 411) во все стороны и вращение с отклонением осей шарового сегмента (31) и вогнутой сферической выемки (41) относительно друг друга в пределах 8-12°, необходимое и достаточное для воспроизведения естественной, физиологической подвижности позвоночника.When reproducing the movement possibilities of the endoprosthesis pairing pair, the concave-spherical sliding surface (411) of the pairing element (4) slides along the convex-spherical sliding surface (311) of the pairing element (3). The radii of the sliding surfaces (311), (411) are chosen the same, so that the pair of mating moves without horizontal displacement of the upper plate (2) relative to the lower plate (1), and it is possible to move along the spherical surfaces (311, 411) in all directions and rotate with the deviation of the axes of the spherical segment (31) and concave spherical recesses (41) relative to each other within 8-12 °, necessary and sufficient to reproduce the natural, physiological mobility of the spine.
За счет кромки (15) цилиндрической полости (11) нижней пластины (1) и кромки (33) элемента сопряжения (3) образуется кольцевой ограничительный элемент, ограничивающий движение контактной поверхности скольжения (411) элемента сопряжения (4) по поверхности скольжения (311) элемента сопряжения (3) наружу, что обеспечивает устойчивость позвоночного столба. Дополнительную устойчивость эндопротезу придает фиксирующий контакт поверхности кромки (14) нижней пластины (1) с поверхностью кромки (24), выполненной со скосом в 12±2° относительно горизонтальной оси, верхней пластины (2).Due to the edge (15) of the cylindrical cavity (11) of the lower plate (1) and the edge (33) of the interface element (3), an annular restrictive element is formed restricting the movement of the sliding contact surface (411) of the interface element (4) along the sliding surface (311) conjugation element (3) outward, which ensures stability of the spinal column. Additional stability to the endoprosthesis is provided by the fixing contact of the edge surface (14) of the lower plate (1) with the edge surface (24) made with a bevel of 12 ± 2 ° relative to the horizontal axis of the upper plate (2).
На внешней поверхности оппозитных керамических пластин, соприкасающихся с телом позвонков, расположены три элемента фиксации: в виде киля (13), (23) и двух заостренных с внешней стороны шипов (12), (22) для укрепления пластин эндопротеза в костной ткани тела позвонков и для обеспечения поперечной и продольной фиксации пластин относительно позвонков.On the outer surface of the opposed ceramic plates in contact with the vertebral body, there are three fixation elements: in the form of a keel (13), (23) and two spikes pointed on the outside (12), (22) to strengthen the endoprosthesis plates in the bone tissue of the vertebral body and to provide lateral and longitudinal fixation of the plates relative to the vertebrae.
Таким образом, эндопротез межпозвонкового диска обеспечивает надежное закрепление в кости позвонков и отсутствие поперечных и вертикальных смещений в нем, допускает вращение и угловой изгиб между двумя элементами пары сопряжения.Thus, the endoprosthesis of the intervertebral disc provides reliable fixation in the bones of the vertebrae and the absence of transverse and vertical displacements in it, allows rotation and angular bending between the two elements of the pair of conjugation.
Фиксацию оппозитных керамических пластин осуществляют следующим образом. Перед установкой на место удаленного несостоятельного диска (остеохондроз, травма) специальным приспособлением создают необходимое межпозвонковое пространство. В устройство устанавливают строго соосно верхнюю и нижнюю пластины эндопротеза элементами фиксации в сторону позвонков. Этим же устройством пластины вдавливаются до упора в тела позвонков.Fixation of opposed ceramic plates is as follows. Before installing in place of a remote insolvent disk (osteochondrosis, trauma) with a special device, the necessary intervertebral space is created. The upper and lower plates of the endoprosthesis are fixed strictly coaxially to the vertebrae. With the same device, the plates are pressed all the way into the vertebral bodies.
Указанные фиксирующие элементы на внешней поверхности пластин эндопротеза обеспечивают первичную фиксацию с позвонками, препятствующую переднезаднему смещению эндопротеза. Керамические пластины, изготовленные с развитым рельефом поверхности и высоким уровнем пористости, в дальнейшем стимулируют прорастание кости в пластины, что обеспечивает длительную фиксацию и стабильность эндопротеза в позвонке.These fixing elements on the outer surface of the endoprosthesis plates provide primary fixation with the vertebrae, which prevents the anteroposterior displacement of the endoprosthesis. Ceramic plates made with a developed surface topography and a high level of porosity further stimulate the growth of bone into the plates, which ensures long-term fixation and stability of the endoprosthesis in the vertebra.
Предлагаемая конструкция эндопротеза межпозвонкового диска в отличие от известных конструкций аналогичного назначения содержит минимальное количество элементов конструкции, в том числе трущихся элементов пары сопряжения с заявляемой чистотой обработки поверхностей скольжения. Вследствие этого использование предлагаемой конструкции эндопротеза позволит уменьшить нежелательное воздействие частиц износа материалов, из которого изготовлены элементы эндопротеза на живой организм.The proposed design of the endoprosthesis of the intervertebral disc, in contrast to the known constructions of a similar purpose, contains a minimum number of structural elements, including the rubbing elements of the pair of mates with the claimed cleanliness of the processing of sliding surfaces. As a result, the use of the proposed design of the endoprosthesis will reduce the undesirable effect of particles of wear of materials from which the elements of the endoprosthesis are made on a living organism.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016147506A RU2636852C1 (en) | 2016-12-05 | 2016-12-05 | Intervertebral disk endoprosthesis |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016147506A RU2636852C1 (en) | 2016-12-05 | 2016-12-05 | Intervertebral disk endoprosthesis |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2636852C1 true RU2636852C1 (en) | 2017-11-28 |
Family
ID=60581218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016147506A RU2636852C1 (en) | 2016-12-05 | 2016-12-05 | Intervertebral disk endoprosthesis |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2636852C1 (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2080841C1 (en) * | 1993-06-28 | 1997-06-10 | Частное предприятие "Алекс" | Intervertebral disk endoprosthesis |
| US20030204261A1 (en) * | 2002-04-25 | 2003-10-30 | Lukas Eisermann | Articular disc prosthesis and method for implanting the same |
| RU2296540C2 (en) * | 2001-05-04 | 2007-04-10 | Лдр Медикаль | Intervertebral disk prosthesis and means for setting the prosthesis |
| RU2338488C2 (en) * | 2002-11-05 | 2008-11-20 | Лдр Медикаль | Prosthesis of intervertebral disk |
| EA013988B1 (en) * | 2006-02-23 | 2010-08-30 | Фенл Инновейшнз Инвестмент Лтд. | Intervertebral disc replacement |
| US20150142113A1 (en) * | 1999-07-02 | 2015-05-21 | DePuy Synthes Products, LLC | Intervertebral Implant |
| US20150305889A1 (en) * | 2002-12-13 | 2015-10-29 | DePuy Synthes Products, Inc. | Intervertebral implant, insertion tool and method of inserting same |
-
2016
- 2016-12-05 RU RU2016147506A patent/RU2636852C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2080841C1 (en) * | 1993-06-28 | 1997-06-10 | Частное предприятие "Алекс" | Intervertebral disk endoprosthesis |
| US20150142113A1 (en) * | 1999-07-02 | 2015-05-21 | DePuy Synthes Products, LLC | Intervertebral Implant |
| RU2296540C2 (en) * | 2001-05-04 | 2007-04-10 | Лдр Медикаль | Intervertebral disk prosthesis and means for setting the prosthesis |
| US20030204261A1 (en) * | 2002-04-25 | 2003-10-30 | Lukas Eisermann | Articular disc prosthesis and method for implanting the same |
| RU2338488C2 (en) * | 2002-11-05 | 2008-11-20 | Лдр Медикаль | Prosthesis of intervertebral disk |
| US20150305889A1 (en) * | 2002-12-13 | 2015-10-29 | DePuy Synthes Products, Inc. | Intervertebral implant, insertion tool and method of inserting same |
| EA013988B1 (en) * | 2006-02-23 | 2010-08-30 | Фенл Инновейшнз Инвестмент Лтд. | Intervertebral disc replacement |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8821576B2 (en) | Intervertebral disk prosthesis | |
| US20220241086A1 (en) | Intervertebral disc prosthesis | |
| US10322006B2 (en) | Interbody standalone intervertebral implant | |
| JP4651306B2 (en) | Artificial disc | |
| JP4950181B2 (en) | Intervertebral disc prosthesis | |
| JP4639256B2 (en) | Artificial disc | |
| US20040093082A1 (en) | Mobile-bearing artificial disc replacement | |
| US20050143824A1 (en) | Artificial intervertebral disc | |
| US20050165407A1 (en) | Disk arthroplasty instrumentation and implants | |
| WO2007092144A2 (en) | Modular intervertebral disc replacements | |
| TWI666007B (en) | Expandable spinal interbody cage | |
| US8277505B1 (en) | Devices for providing up to six-degrees of motion having kinematically-linked components and methods of use | |
| JP2013540485A (en) | Flexible implant | |
| US20120245688A1 (en) | Universal disc prosthesis | |
| US8828083B2 (en) | Intervertebral disk prosthesis notably for cervical vertebrae | |
| US11540925B2 (en) | Intervertebral disk prosthesis and method for producing an intervertebral disk prosthesis | |
| RU2636852C1 (en) | Intervertebral disk endoprosthesis | |
| RU2465870C1 (en) | Intervertebral disc prosthesis | |
| JP2005137905A (en) | Artificial intervertebral disk | |
| KR102484143B1 (en) | Artificial disc | |
| US20230372113A1 (en) | Disc prosthesis device for the cervical spine | |
| RU2269324C1 (en) | Intervertebral disk endoprosthesis | |
| KR20200141555A (en) | Artificial disc and method for manufacturing the same | |
| KR20220102828A (en) | Artificial disc | |
| RU2646585C2 (en) | Liquid-torsion endoprosthesis of intervertebral disc |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20181022 Effective date: 20181022 |