RU2695271C1 - Hip joint endoprosthesis - Google Patents
Hip joint endoprosthesis Download PDFInfo
- Publication number
- RU2695271C1 RU2695271C1 RU2018135798A RU2018135798A RU2695271C1 RU 2695271 C1 RU2695271 C1 RU 2695271C1 RU 2018135798 A RU2018135798 A RU 2018135798A RU 2018135798 A RU2018135798 A RU 2018135798A RU 2695271 C1 RU2695271 C1 RU 2695271C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- leg
- cells
- longitudinal
- section
- distal
- Prior art date
Links
- 210000004394 hip joint Anatomy 0.000 title claims abstract description 17
- 210000002414 leg Anatomy 0.000 claims abstract description 92
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims abstract description 50
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 claims abstract description 12
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000002513 implantation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 210000000588 acetabulum Anatomy 0.000 claims abstract description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 claims abstract description 3
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 claims description 31
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 11
- 210000001185 bone marrow Anatomy 0.000 claims description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 8
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 claims description 4
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 abstract description 35
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229940126572 wide-spectrum antibiotic Drugs 0.000 abstract 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 32
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 15
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 13
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000010883 osseointegration Methods 0.000 description 8
- 210000002683 foot Anatomy 0.000 description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 210000001624 hip Anatomy 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000036770 blood supply Effects 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 208000006386 Bone Resorption Diseases 0.000 description 2
- 208000001132 Osteoporosis Diseases 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 2
- 238000011882 arthroplasty Methods 0.000 description 2
- 230000024279 bone resorption Effects 0.000 description 2
- 239000011195 cermet Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 2
- 230000001054 cortical effect Effects 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- 210000000629 knee joint Anatomy 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 238000007745 plasma electrolytic oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002980 postoperative effect Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000000110 selective laser sintering Methods 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- 208000010392 Bone Fractures Diseases 0.000 description 1
- 101710167839 Morphogenetic protein Proteins 0.000 description 1
- 229910001257 Nb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001362 Ta alloys Inorganic materials 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001093 Zr alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- WAIPAZQMEIHHTJ-UHFFFAOYSA-N [Cr].[Co] Chemical class [Cr].[Co] WAIPAZQMEIHHTJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 1
- 210000000544 articulatio talocruralis Anatomy 0.000 description 1
- 230000003416 augmentation Effects 0.000 description 1
- 238000011888 autopsy Methods 0.000 description 1
- 239000013060 biological fluid Substances 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 230000037118 bone strength Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000011960 computer-aided design Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000002526 effect on cardiovascular system Effects 0.000 description 1
- 201000010934 exostosis Diseases 0.000 description 1
- 210000003414 extremity Anatomy 0.000 description 1
- 210000002436 femur neck Anatomy 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 210000003709 heart valve Anatomy 0.000 description 1
- 238000011540 hip replacement Methods 0.000 description 1
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 201000010930 hyperostosis Diseases 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 1
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 1
- 210000003041 ligament Anatomy 0.000 description 1
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 description 1
- 210000004874 lower jaw Anatomy 0.000 description 1
- 230000007659 motor function Effects 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000011164 ossification Effects 0.000 description 1
- 230000000278 osteoconductive effect Effects 0.000 description 1
- 210000005009 osteogenic cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000002188 osteogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002138 osteoinductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 1
- 238000004157 plasmatron Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 210000000323 shoulder joint Anatomy 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008467 tissue growth Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
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
- A61F2/32—Joints for the hip
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (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
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к области травматологии и ортопедии и может быть использовано в конструкции эндопротезов тазобедренного сустава.The invention relates to the field of traumatology and orthopedics and can be used in the design of endoprostheses of the hip joint.
Уровень техникиState of the art
Эндопротез тазобедренного сустава предназначен для восстановления опорной и двигательной функций нижних конечностей человека при оперативном лечении заболеваний и повреждений тазобедренного сустава, как правило, конструктивно он содержит тазовый и бедренный компоненты. Бедренный компонент эндопротеза тазобедренного называется ножка. Обзор бесцементных ножек эндопротеза тазобедренного сустава позволяет выделить девять основных типов их формы, наиболее применяемые из которых это эндопротезы тазобедренного сустава следующих производителей: Zimmer («Зиммер»); DePuy, Johnson & Johnson («ДеПью», принадлежит концерну «Джонсон энд Джонсон»); Stryker («Страйкер»); Smith & Nephew («Смит энд Нефью»); Biomet («Байомет»); Aesculap, В. Braun («Эскулап», отделение компании «Би Браун»), DJO Global, Waldemar LINK, Exactech, Sulzer Medica, Wright Medical Group, Ceraver, Implantcast).An endoprosthesis of the hip joint is designed to restore the supporting and motor functions of the lower limbs of a person during surgical treatment of diseases and injuries of the hip joint, as a rule, it constructively contains the pelvic and femoral components. The femoral component of the hip replacement is called the leg. A review of the cementless legs of the hip joint implant allows us to identify nine main types of their shape, the most used of which are the hip joint implants of the following manufacturers: Zimmer (Zimmer); DePuy, Johnson & Johnson (DePuy, owned by Johnson &Johnson); Stryker ("Stryker"); Smith & Nephew (Smith &Nefhew); Biomet ("Bayomet"); Aesculap, B. Braun (Aesculapius, a branch of Bee Brown), DJO Global, Waldemar LINK, Exactech, Sulzer Medica, Wright Medical Group, Ceraver, Implantcast).
Известна изогнутая анатомическая ножка эндопротеза тазобедренного сустава (патент US20060147332). Настоящее изобретение раскрывает способ получения трехмерной структуры пористого материала, и иллюстрирует применение этой структуры на ножке эндопротеза. Способ включает в себя этапы осаждения первого слоя металлического порошка и сканирование первого слоя металлического порошка лазерным лучом с образованием части из множества заданных элементарных ячеек. Нанесение по меньшей мере одного дополнительного слоя металлического порошка на предыдущий слой и повторение этапа сканирования лазерным лучом по меньшей мере одного из дополнительных слоев для продолжения формирования заданных элементарных ячеек. Способ дополнительно включает в себя продолжение этапов осаждения и сканирования для формирования медицинского имплантата. Технология лазерного спекания металлических (чаще титановых) порошков различных сплавов, применяемую для имплантатов, известна из ряда патентов: US 2010056602, CN 106344221, CN 204971711, WO 2017005514, ЕР 1683593, US 20100010638, ES 2578705, ЕР 3097145.Known curved anatomical leg of the endoprosthesis of the hip joint (patent US20060147332). The present invention discloses a method for producing a three-dimensional structure of a porous material, and illustrates the use of this structure on the leg of an endoprosthesis. The method includes the steps of depositing a first layer of metal powder and scanning the first layer of metal powder with a laser beam to form part of a plurality of predetermined unit cells. Application of at least one additional layer of metal powder on the previous layer and repeating the stage of scanning with a laser beam of at least one of the additional layers to continue the formation of predetermined unit cells. The method further includes continuing the deposition and scanning steps to form a medical implant. The technology of laser sintering of metal (usually titanium) powders of various alloys used for implants is known from a number of patents: US2010056602, CN 106344221, CN 204971711, WO 2017005514, EP 1683593, US20100010638, ES 2578705, EP 3097145.
Хирург, планируя операцию эндопротезирования тазобедренного сустава, подбирает наиболее подходящую ножку по рентгенограмме, прикладывая к ней специальные шаблоны с контурами ножек различных типов и размеров. При этом учитываются многие дополнительные параметры: форма канала, имеющиеся деформации, выраженность остеопороза и т.д. Ножки, известных эндопротезов, выполненные в виде конуса (RU 95101641) устанавливаются в соответствующее коническое костное ложе, которое разрабатывается в костномозговом канале бедренной кости коническими развертками до кортикальной кости, способной выдерживать значительные функциональные нагрузки. При подготовке костного ложа практически полностью удаляется эндостальная кость, в которой проходят кровеносные питающие сосуды, и костный мозг, что является существенным недостатком, поскольку сохранность указанных структур бедренной кости обеспечило бы хорошее питание кости из внутреннего бассейна кровоснабжения, быструю остеоинтеграцию с поверхностью имплантата и сокращение сроков послеоперационной реабилитации. Практически все ножки эндопротеза (патенты US 7494510; US 6168632; US 5211666; US 20180185167; ЕР 0135755; US 20170042685) тазобедренного сустава, если смотреть на них сбоку, обычно прямые. Такое несоответствие приводит к тому, что ножка блокируется в канале бедренной кости в трех точках. Анатомические ножки (патент US 6136035; US 7297166; DE 102010002322) не симметричны и имеют левый и правый варианты - соответственно для левого и правого тазобедренного сустава. Эта технология значительно повышает стоимость эндопротеза, вдвое увеличивается количество рашпилей для обработки канала бедренной кости (отдельные рашпили для левой и правой бедренной кости). Стоит отметить, что исследования не подтвердили неоспоримого преимущества анатомических ножек, т.к. ее монолитность и разрушение эндостальной поверхности костномозгового канала исключают возможность полноценной остеоинтеграции. и поэтому клиницисты в подавляющем большинстве случаев используют универсальные ножки, которые одинаково подходят как для левой, так и для правой ноги.The surgeon, planning a hip joint replacement operation, selects the most suitable leg from the radiograph, applying special patterns to it with the contours of the legs of various types and sizes. In this case, many additional parameters are taken into account: the shape of the channel, the existing deformations, the severity of osteoporosis, etc. Legs of known endoprostheses made in the form of a cone (RU 95101641) are installed in the corresponding conical bone bed, which is developed in the bone marrow canal of the femur with conical scans up to the cortical bone, which can withstand significant functional loads. When preparing the bone bed, the endostral bone in which the blood supply vessels and the bone marrow pass is almost completely removed, which is a significant drawback, since the safety of the indicated structures of the femur would ensure good bone nutrition from the internal blood supply pool, quick osseointegration with the implant surface, and shortening the time postoperative rehabilitation. Almost all the legs of the endoprosthesis (patents US 7494510; US 6168632; US 5211666; US 20180185167; EP 0135755; US 20170042685) of the hip joint, when viewed from the side, are usually straight. Such a mismatch leads to the fact that the leg is blocked in the femoral canal at three points. The anatomical legs (patent US 6136035; US 7297166; DE 102010002322) are not symmetrical and have left and right options - respectively, for the left and right hip joints. This technology significantly increases the cost of the endoprosthesis, the number of rasps for processing the femoral canal doubles (separate rasps for the left and right femur). It is worth noting that studies have not confirmed the indisputable advantages of anatomical legs, because its monolithicity and destruction of the endosteal surface of the medullary canal exclude the possibility of full osseointegration. and therefore, clinicians in the vast majority of cases use universal legs that are equally suitable for both the left and right legs.
Ряд изобретений (патент RU 2385693, RU 2217104, RU 2007144939) направлены на оптимизацию формы ножки тазобедренного эндопротеза, опираясь на математические расчеты и анатомические особенности бедренной кости, предлагают различные биоактивные покрытия. Известна изогнутая анатомическая ножка эндопротеза тазобедренного сустава (патент US 20060147332). Настоящее изобретение раскрывает способ получения трехмерной структуры пористого материала, и иллюстрирует применение этой структуры на ножке эндопротеза. Способ включает в себя этапы осаждения первого слоя металлического порошка и сканирование первого слоя металлического порошка лазерным лучом с образованием части из множества заданных элементарных ячеек. Нанесение по меньшей мере одного дополнительного слоя металлического порошка на предыдущий слой и повторение этапа сканирования лазерным лучом по меньшей мере одного из дополнительных слоев для продолжения формирования заданных элементарных ячеек. Способ дополнительно включает в себя продолжение этапов осаждения и сканирования для формирования медицинского имплантата. Технология лазерного спекания металлических (чаще титановых) порошков различных сплавов применяемую для имплантатов известна из ряда патентов: US 2010056602, CN 106344221, CN 204971711, WO 2017005514, ЕР 1683593, US 20100010638, ES 2578705, ЕР 3097145.A number of inventions (patent RU 2385693, RU 2217104, RU 2007144939) are aimed at optimizing the shape of the legs of the hip endoprosthesis, based on mathematical calculations and the anatomical features of the femur, offer various bioactive coatings. Known curved anatomical leg of the endoprosthesis of the hip joint (patent US 20060147332). The present invention discloses a method for producing a three-dimensional structure of a porous material, and illustrates the use of this structure on the leg of an endoprosthesis. The method includes the steps of depositing a first layer of metal powder and scanning the first layer of metal powder with a laser beam to form part of a plurality of predetermined unit cells. Application of at least one additional layer of metal powder on the previous layer and repeating the stage of scanning with a laser beam of at least one of the additional layers to continue the formation of predetermined unit cells. The method further includes continuing the deposition and scanning steps to form a medical implant. The technology of laser sintering of metal (usually titanium) powders of various alloys used for implants is known from a number of patents: US2010056602, CN 106344221, CN 204971711, WO 2017005514, EP 1683593, US20100010638, ES 2578705, EP 3097145.
Для лучшей остеоинтеграции ножек эндопротеза известно применение биоактивных покрытий на поверхности ножки (патент DE 4211343). Однако такие предложения практически не увеличивают сроки выживания эндопротеза и не предотвращают расшатывания ножки, не исключают возможности реэндопротезирования, так как не предусматривают организованную внутреннюю структуру подобную трабекулярной кости. В известных аналогах не учитывается анатомические и биомеханические особенности места имплантации, размер ячеек равномерный, структура материала однородна.For better osseointegration of the legs of the endoprosthesis, the use of bioactive coatings on the surface of the legs is known (patent DE 4211343). However, such proposals practically do not increase the survival time of the endoprosthesis and do not prevent the legs from loosening, nor do they exclude the possibility of endoprosthetics, since they do not provide for an organized internal structure similar to a trabecular bone. In well-known analogues, the anatomical and biomechanical features of the implantation site are not taken into account, the cell size is uniform, the material structure is uniform.
Изогнутая анатомическая ножка эндопротеза тазобедренного сустава (патент US 20060147332), с ячеистой структурой, форма которой увеличивает площадь контакта ножки со стенками канала бедренной кости, также не учитывается анатомические и биомеханические особенности места имплантации. В данном источнике описан способ получения трехмерной структуры роста пористой ткани, но он отражает только технологию аддивного изготовления различных пористых имплантатов (для тазобедренного, коленного суставов, нижней челюсти и пр.), но не дает сведения по оптимальным размерам пор. Программные приложения известного уровня техники в общем случае позволяют получать преимущественно однородные и регулярные пористые структуры. Для обеспечения эффективности они повторяют небольшую одиночную ячейку по осям координат, заполняя объем без промежутков между ячейками. При этом, вследствие сложности согласования между собой ячеек, внутри одиночной ячейки используют лишь относительно небольшое количество относительно простых форм.The curved anatomical leg of the hip joint implant (patent US 20060147332), with a cellular structure, the shape of which increases the contact area of the leg with the walls of the femoral canal, also does not take into account the anatomical and biomechanical features of the implantation site. This source describes a method for obtaining a three-dimensional structure of porous tissue growth, but it only reflects the technology of additive manufacturing of various porous implants (for hip, knee joints, lower jaw, etc.), but does not provide information on the optimal pore size. Prior art software applications in the general case make it possible to obtain predominantly uniform and regular porous structures. To ensure efficiency, they repeat a small single cell along the coordinate axes, filling the volume without gaps between the cells. Moreover, due to the difficulty of matching cells among themselves, only a relatively small number of relatively simple forms are used inside a single cell.
Недостаток данного аналога (патент US 20060147332) заключается в структуре ячеек, она однородная, размер ячеек не изменяется в зависимости от участка ножки эндопротеза, т.е. материал ножки распределен однородно, имеет одинаковые свойства, плотность, количество и размер ячеек (пор), направленность каналов, во всем объеме. Пористые структуры с однородными, упорядоченными и регулярными элементами не похожи на структуры трабекулярной кости. Кость, например бедренная, имеет неоднородную структуру (архитектоника кости), ее поры, их количество, размер, ориентация, направленность каналов - не однородны по объему, зависят от испытываемых внешних нагрузок, и определяют механические свойства кости (ее прочность, способность сопротивляться нагрузкам, компенсировать и распределять механические напряжения по объему материала). Ориентация костных перекладин параллельна линиям основных напряжений, структура подобна ферме Мичелла, что позволяет кости выдерживать большие механические нагрузки. Кости не имеют резких переходов (углов), что способствует снижению внутренних механических напряжений. Надежное стабильное положение эндопротеза в костной ткани, их взаимная связь - необходимое требование для успешного использования большинства хирургических имплантатов. Поэтому имплантат должен учитывать архитектонику кости и соответствовать ей. Ортопедические имплантаты для замены костей и суставов, несущих нагрузку, эффективны только в том случае, если они могут прочно фиксироваться в кости человека. По материалам X1 съезда травматолого-ортопедов России выживание эндопротеза не превышает 5-7 лет. Ревизионное эндопротезирование в сроки до 5 лет достигает 65% случаев, а повторное ревизионное эндопротезирование - 34,7% (Тихилов Р.М., 2018). Широкое использовании компонентов эндопротезов тазобедренного и коленного суставов с пористым металлическим покрытием в виде металлических порошков, изготовленных методом газового измельчения (сферические порошки), или из проволоки - методом сетчатой ковки несколько увеличивают сроки стабильности. Однако даже покрытие такой поверхности ножки эндопротеза гидроксиапатитом сохраняет стабильность имплантата только до 9-10 лет. Причина в перегрузке отдельных участков имплантата и следующей за этим резорбции кости.The disadvantage of this analogue (patent US 20060147332) is the cell structure, it is homogeneous, the cell size does not change depending on the portion of the leg of the endoprosthesis, i.e. the leg material is uniformly distributed, has the same properties, density, number and size of cells (pores), channel orientation, in the entire volume. Porous structures with homogeneous, ordered and regular elements are not similar to the structures of the trabecular bone. A bone, for example, a femur, has an inhomogeneous structure (architectonics of the bone), its pores, their number, size, orientation, and direction of the channels are not uniform in volume, depend on the tested external loads, and determine the mechanical properties of the bone (its strength, ability to resist loads, compensate and distribute mechanical stresses over the volume of the material). The orientation of the bone bars is parallel to the lines of the main stresses, the structure is similar to the Michell farm, which allows the bone to withstand large mechanical stresses. The bones do not have sharp transitions (angles), which helps to reduce internal mechanical stresses. A reliable stable position of the endoprosthesis in the bone tissue, their mutual connection is a necessary requirement for the successful use of most surgical implants. Therefore, the implant must take into account the architectonics of the bone and match it. Orthopedic implants to replace bones and joints that carry a load are effective only if they can be firmly fixed in the human bones. According to the materials of the X1 Congress of Traumatologist and Orthopedists of Russia, the survival of the endoprosthesis does not exceed 5-7 years. Revision arthroplasty in the period up to 5 years reaches 65% of cases, and repeated revision arthroplasty - 34.7% (Tikhilov R.M., 2018). The widespread use of components of the hip and knee endoprostheses with a porous metal coating in the form of metal powders made by gas grinding (spherical powders) or from wire - using mesh forging somewhat increase the stability time. However, even coating such a surface of the endoprosthesis leg with hydroxyapatite preserves the implant stability only up to 9-10 years. The reason is overloading of individual sections of the implant and subsequent bone resorption.
Наиболее близким, к заявленному техническому решению по сущности является техническое решение описанное в патенте RU 2627454. Он раскрывает пористые структуры с управляемой рандомизацией и способы их изготовления. Задача этого изобретения состоит в создании пористых биосовместимых структур для использования в качестве медицинских имплантатов, обладающих повышенной прочностью, позволяющей выдерживать весовые нагрузки, а также пористостью, обеспечивающей врастание ткани, в создании пористых биосовместимых структур, уподобляющей их свойства свойствам трабекулярных костей, в создании пористых биосовместимых структур обладающих управляемым и при этом случайным расположением перекладин и узлов, позволяющим улучшить их функциональные характеристики имплантатов. В указанных структурах каркаса лучше воспроизведены естественные трабекулярные структуры. Структуры применимы для изготовления различных видов имплантатов, в том числе, не ограничиваясь перечисленным, имплантатов тазобедренного сустава, в частности компрессионных винтов, имплантатов коленного сустава, голеностопного сустава, зубных, плечевого сустава, стопы/ кисти, фланцевых, спинных, черепных пластин, пластин для лечения переломов, интрамедуллярных стержней, средств наращивания костной ткани, скоб, костных винтов, имплантатов сердечнососудистой системы, таких как сердечные клапаны и искусственные устройства, способствующие работе сердца и желудочков, фиксаторов связок и мышц, других имплантатов и эндопротезов. Предложенные структуры применимы, например, к ацетабулярным колпачкам и ножкам. Предусмотрены материалы: металл, керамика, металлокерамика (кермет), стекло, стеклокерамика, полимер, композит и сочетания перечисленных материалов. В т.ч. титан, титановый сплав, цирконий, циркониевый сплав, ниобий, ниобиевый сплав, тантал, танталовый сплав, никель-хромовый (например, нержавеющая сталь), кобальт-хромовый сплав и сочетания перечисленных материалов. В данном патенте одним из решений, позволяющих повысить эффективность ортопедического имплантата, раскрыта рандомизация пористой структуры имплантата, обеспечивающая лучшую имитацию трабекулярных структур, в которые его имплантируют. То есть предполагается, что функциональные характеристики имплантата с пористой структурой можно улучшить, если в дополнение к обеспечению требуемой прочности, пористости и связности рандомизировать пористую структуру имплантата с получением в результате рандомизированной структуры каркаса, в противоположность однородной структуре с открытыми ячейками. Однако предлагается не просто имитировать трабекулярные структуры тех сегментов, в которые его имплантируют, а создавать оригинальные рандомизированные структуры, которые в отличие от рандомизированной существующей структуры, обеспечивает улучшение прочности одновременно с улучшением пористости и повышением сложности, например, за счет наличия трабекулярных свойств (при этом технически легче осуществимый при сегодняшнем уровне техники).Closest to the claimed technical solution in essence is the technical solution described in patent RU 2627454. It discloses porous structures with controlled randomization and methods for their manufacture. The objective of this invention is to create porous biocompatible structures for use as medical implants with increased strength, which can withstand weight loads, as well as porosity, which provides tissue ingrowth, in creating porous biocompatible structures that compare their properties to the properties of trabecular bones, in creating porous biocompatible structures with controllable and at the same time random arrangement of rungs and nodes, allowing to improve their functional characteristics tics of implants. In these framework structures, natural trabecular structures are better reproduced. The structures are applicable for the manufacture of various types of implants, including, but not limited to, hip implants, in particular compression screws, implants of the knee joint, ankle joint, dental, shoulder joint, foot / hand, flange, dorsal, cranial plates, plates for treating fractures, intramedullary rods, bone augmentation devices, staples, bone screws, cardiovascular implants such as heart valves and artificial devices, contributing to the work of the heart and ventricles, fixators of ligaments and muscles, other implants and endoprostheses. The proposed structures are applicable, for example, to acetabular caps and legs. Materials are provided: metal, ceramics, cermet (cermet), glass, glass ceramics, polymer, composite and combinations of these materials. Including titanium, titanium alloy, zirconium, zirconium alloy, niobium, niobium alloy, tantalum, tantalum alloy, nickel-chromium (for example, stainless steel), cobalt-chromium alloy and combinations of these materials. In this patent, one of the solutions to increase the effectiveness of the orthopedic implant is the randomization of the porous structure of the implant, which provides the best imitation of the trabecular structures in which it is implanted. That is, it is assumed that the functional characteristics of the implant with a porous structure can be improved if, in addition to providing the required strength, porosity and cohesion, the porous structure of the implant is randomized to result in a randomized framework structure, as opposed to a homogeneous open-cell structure. However, it is proposed not only to simulate the trabecular structures of the segments into which it is implanted, but to create original randomized structures that, in contrast to the randomized existing structure, provide improved strength simultaneously with improved porosity and increased complexity, for example, due to the presence of trabecular properties ( technically easier to implement with the current level of technology).
Прототип отражает особенности технологии изготовления имплантатов, не уточняя параметры пористой структуры для конкретной область применения (проксимальный отдел бедра), не раскрывает лучшую структуру для имитации трабекулярных структур проксимального отдела бедра, не раскрывает конструкцию ножки эндопротеза, ее геометрические и конструктивные особенности. Кроме того не предусматривает биоактивные покрытия ножки например, покрытие гидроксиапатитом.The prototype reflects the features of implant manufacturing technology, without specifying the parameters of the porous structure for a specific area of application (proximal femur), does not reveal the best structure for simulating the trabecular structures of the proximal femur, does not disclose the design of the endoprosthesis leg, its geometric and structural features. In addition, it does not provide bioactive foot coatings, for example, hydroxyapatite coating.
Сущность технического решения.The essence of the technical solution.
Проблема длительной (на протяжении десятилетий) выживаемости (поставил и забыл) эндопротезов на сегодняшний день не решена. На решение данной проблемы направлено заявленное техническое решение.The problem of long-term (for decades) survival (set and forget) of endoprostheses has not yet been resolved. The claimed technical solution is aimed at solving this problem.
Задачей, на решение которой направлено техническое решение является увеличение срока «выживаемости» эндопротеза, путем его полной интеграции в кость за счет структуры материала ножки эндопротеза, и снижения риска распространения инфекции.The task to which the technical solution is directed is to increase the term of "survival" of the endoprosthesis by fully integrating it into the bone due to the structure of the material of the endoprosthesis leg and reducing the risk of infection spread.
Технический результат заключается в увеличении срока службы эндопротеза, за счет лучшей остеоинтеграции, снижения риска распространения инфекции, снижения резорбции кости.The technical result is to increase the life of the implant, due to better osseointegration, reducing the risk of infection, reducing bone resorption.
Технический результат достигается тем, что эндопротез тазобедренного сустава содержит ножку для крепления в бедренной кости, чашку для скрепления с вертлужной впадиной, сферическую головку. Ножка выполнена из титанового сплава, содержит внутрикостную часть, предназначенную для имплантации в костномозговой канал бедренной кости и шейку, предназначенную для размещения головки. Внутрикостная часть, выполнена сужающейся по ширине в направлении к дистальному концу ножки и имеет проксимальный и дистальный отделы. Поперечное сечение проксимального отдела, предназначенного для размещения в метафизарной части бедренной кости, имеет две плоские параллельные стороны, относящиеся к передней и задней поверхностям ножки, и две округлые стороны, относящиеся к медиальной и латеральной поверхностям ножки. Медиальная поверхность ножки изогнута и во фронтальной проекции параллельна профилю дуги Адамса (профилю внутренней поверхности бедренной кости). Латеральная поверхность во фронтальной проекции прямолинейной формы. Дистальный конец дистального отдела ножки имеет цилиндрическую форму. Медиальная поверхность проксимального отдела плавно по радиусу сопрягается с медиальной поверхностью дистального отдела и шейкой ножки. Латеральная поверхность проксимального отдела и латеральная поверхность дистального отдела образуют прямую поверхность. Поперечное сечение дистального отдела, предназначенного для размещения в диафизарной части бедренной кости, имеет форму круга на дистальном конце. Толщина проксимального отдела (расстояние между передней и задней поверхностью ножки) соответствует диаметру дистального отдела ножки. Дистальный отдел плавно переходит в проксимальный отдел внутрикостной части, и имеет поперечное сечение диаметром равным среднестатистическому диаметру узкой части костномозгового канала бедренной кости. Структура материала внутрикостной части имеет заданное строение в виде продольных сквозных ячеек (каналов) с поперечным размером в диапазоне от 0,8 до 1,6 мм и поперечные сквозные поры с поперечным размером в диапазоне от 300 до 500 мкм. Поперечный размер продольных ячеек изменяется (увеличивается, уменьшается) вдоль протяженности поперечного сечения ножки. Направление (ориентация) продольных сквозных ячеек, приближенных к медиальной поверхности, параллельно профилю медиальной поверхности во фронтальной плоскости, направление продольных сквозных ячеек, приближенных к латеральной поверхности, параллельно профилю латеральной поверхности во фронтальной плоскости. Направление продольных сквозных ячеек у медиальной поверхности плавно меняется, переходя в направление продольных сквозных ячеек у латеральной поверхности. В поперечном сечении стенки продольных ячеек внутренней части толщиной в 1,0 мм. Наружная поверхность ножки имеет толщину стенок ячейки не более 0,5 мм. Поверхность внутрикостной части ножки содержит биоактивное покрытие гидроксиапатитом толщиной 40 мкм и насыщена антибиотиком широкого спектра действия.The technical result is achieved by the fact that the hip joint implant contains a leg for fastening in the femur, a cup for fastening with the acetabulum, a spherical head. The leg is made of titanium alloy, contains the intraosseous part, intended for implantation in the medullary canal of the femur and the neck, designed to accommodate the head. The intraosseous part is made narrowing in width towards the distal end of the pedicle and has proximal and distal sections. The cross section of the proximal section, designed to be placed in the metaphysical part of the femur, has two flat parallel sides related to the front and back surfaces of the legs, and two rounded sides related to the medial and lateral surfaces of the legs. The medial surface of the leg is curved and in the frontal projection parallel to the profile of the Adams arch (profile of the inner surface of the femur). The lateral surface in the frontal projection is rectilinear in shape. The distal end of the distal leg is cylindrical. The medial surface of the proximal section smoothly mates along the radius with the medial surface of the distal section and the neck of the leg. The lateral surface of the proximal region and the lateral surface of the distal region form a straight surface. The cross section of the distal section, intended for placement in the diaphyseal part of the femur, has a circle shape at the distal end. The proximal thickness (distance between the anterior and posterior legs) corresponds to the diameter of the distal legs. The distal section smoothly passes into the proximal part of the intraosseous part, and has a cross section with a diameter equal to the average diameter of the narrow part of the medullary canal of the femur. The material structure of the intraosseous part has a predetermined structure in the form of longitudinal through cells (channels) with a transverse size in the range from 0.8 to 1.6 mm and transverse through pores with a transverse size in the range from 300 to 500 microns. The transverse size of the longitudinal cells changes (increases, decreases) along the length of the cross section of the legs. The direction (orientation) of the longitudinal through cells close to the medial surface parallel to the profile of the medial surface in the frontal plane, the direction of the longitudinal through cells close to the lateral surface parallel to the profile of the lateral surface in the frontal plane. The direction of the longitudinal through cells at the medial surface changes smoothly, passing in the direction of the longitudinal through cells at the lateral surface. In the cross section of the wall of the longitudinal cells of the inner part with a thickness of 1.0 mm The outer surface of the legs has a cell wall thickness of not more than 0.5 mm. The surface of the intraosseous part of the leg contains a bioactive coating with hydroxyapatite 40 microns thick and is saturated with a broad-spectrum antibiotic.
Биоактивное покрытие гидроксиапатитом предпочтительно нанесено по технологии микродугового оксидирования.The bioactive coating with hydroxyapatite is preferably applied using microarc oxidation technology.
Конструкция ножки эндопротеза обеспечивает полную остеоинтеграцию и абсолютную стабильность эндопротеза на протяжении десятилетий. Сеть продольных сквозных ячеек (каналов) и поперечных сквозных пор, сообщающихся с ячейками, позволяет циркулировать биологическим жидкостям и проникать биологическим материалам внутрь ножки эндопротеза, позволяет свободно прорастать внутрь ножки кровеностным сосудам - как со стороны интрамедуллярной артерии, так капиллярам из окружающих тканей (эндоста). Биологически активный слой на основе гидроксиапатита и поры обеспечивают образование ядер кристаллизации, инициирует остеоиндуктивный процесс на поверхности ножки и не препятствует остеокондуктивному процессу проникновения капилляров со стороны эндоста, обеспечивая полную остеоинтеграцию имплантата в короткие сроки (в течение 1 месяца) и механическую прочность кости. Быстрая, в течение месяца, остеоинтеграция ножки надежно блокирует его положение относительно кости и позволяет легко выдерживать все физиологические нагрузки. Проникновение костного субстрата внутрь ножки через поры и ячейки способствует его полной остеоинтеграции. Биологически активный слой на основе гидроксиапатита (гидроксиапатитовое напыление) индуцирует остогенез в костно-мозговом канале.The design of the endoprosthesis leg provides complete osseointegration and absolute stability of the endoprosthesis for decades. A network of longitudinal through cells (channels) and transverse through pores communicating with the cells allows biological fluids to circulate and penetrate biological materials into the legs of the endoprosthesis, allows blood vessels to freely grow inside the legs - both from the side of the intramedullary artery and capillaries from the surrounding tissues (endosthesis) . A biologically active layer based on hydroxyapatite and pores provides the formation of crystallization nuclei, initiates the osteoinductive process on the surface of the legs and does not interfere with the osteoconductive process of capillary penetration from the endosteum, providing complete osseointegration of the implant in a short time (within 1 month) and mechanical bone strength. Fast, within a month, osseointegration of the leg reliably blocks its position relative to the bone and makes it easy to withstand all physiological loads. The penetration of the bone substrate into the legs through the pores and cells contributes to its full osseointegration. A biologically active layer based on hydroxyapatite (hydroxyapatite spraying) induces osteogenesis in the bone marrow canal.
Сущность технического решения поясняется схемами, на которых изображено:The essence of the technical solution is illustrated by diagrams, which depict:
Фиг. 1 - эндопротез проксимального отдела бедренной кости (установлен, показано поперечное сечение А-А);FIG. 1 - endoprosthesis of the proximal femur (installed, shown a cross section aa);
Фиг. 2 - ножка эндопротеза, общий вид.FIG. 2 - leg of the endoprosthesis, general view.
Фиг. 3 - ножка эндопротеза, вид сбоку.FIG. 3 - endoprosthesis leg, side view.
Осуществление технического решения.Implementation of a technical solution.
Эндопротез тазобедренного сустава содержит ножку 1 (фиг. 1) для крепления в бедренной кости 2 (фиг. 1), чашку 3 (фиг. 1) для скрепления с вертлужной впадиной, сферическую головку 4 (фиг. 1). Ножка 1 выполнена из титанового сплава, содержит внутрикостную часть 5 (фиг. 1; 2), предназначенную для имплантации в костномозговой канал бедренной кости и шейку 6 (фиг. 1; 2), предназначенную для размещения головки 4. Внутрикостная часть 5, выполнена сужающейся по ширине в направлении к дистальному концу 7 (фиг. 1; 2) ножки 1 и имеет проксимальный 8 (фиг. 1; 2) и дистальный 9 (фиг. 1; 2) отделы. Поперечное сечение проксимального отдела 8, предназначенного для размещения в метафизарной части бедренной кости, имеет две плоские параллельные стороны 10 и 11 (фиг. 1), относящиеся к передней 12 (фиг. 3) и задней 13 (фиг. 3) поверхностям ножки 1, и две округлые стороны 14 и 15 (фиг. 1), относящиеся к медиальной 16 (фиг. 1) и латеральной 17 (фиг. 1) поверхностям ножки 1. Медиальная поверхность 16 ножки 1 изогнута и во фронтальной проекции параллельна профилю дуги Адамса (профилю внутренней поверхности бедренной кости). Латеральная поверхность 17 во фронтальной проекции выполнена прямолинейной формы. Дистальный конец 7 дистального отдела 9 ножки 1 имеет цилиндрическую форму. Медиальная поверхность 16 проксимального отдела 8 плавно по радиусу сопрягается с медиальной поверхностью 16 дистального отдела 9 и шейкой 6 ножки 1. Латеральная поверхность 17 проксимального отдела 8 и латеральная поверхность 17 дистального отдела 9 образуют прямую поверхность. Поперечное сечение дистального отдела 9, предназначенного для размещения в диафизарной части бедренной кости 2, имеет форму круга на дистальном конце 7. Толщина проксимального отдела 8 (расстояние между передней и задней поверхностью ножки) соответствует диаметру d (фиг. 3) дистального отдела 9 ножки 1. Дистальный отдел 9 плавно переходит в проксимальный отдел 8 внутрикостной части 5, и имеет поперечное сечение диаметром d равным среднестатистическому диаметру D (фиг. 1) узкой части костномозгового канала бедренной кости 2. Структура материала внутрикостной части 5 имеет заданное строение в виде продольных сквозных ячеек 18 (фиг. 1) (каналов) с поперечным размером в диапазоне от 0,8 до 1,6 мм и поперечные сквозные поры 19 (фиг. 1) с поперечным размером в диапазоне от 300 до 500 мкм. Поперечный размер продольных ячеек 18 изменяется вдоль протяженности поперечного сечения ножки 1. Направление продольных сквозных ячеек 18, приближенных к медиальной поверхности 16, параллельно профилю медиальной поверхности 16 во фронтальной плоскости. Направление (ориентация) продольных сквозных ячеек 18, приближенных к латеральной поверхности 17, параллельно профилю латеральной поверхности 17 во фронтальной плоскости. Направление (ориентация) продольных сквозных ячеек 18 у медиальной поверхности 16 плавно меняется, переходя в направление продольных сквозных ячеек 18 у латеральной поверхности 17. Т.е. продольные сквозные ячейки 18 дугообразной формы (повторяющие форму дуги Адамса, ориентированные конгруэнтно дуге Адамса) у медиальной поверхности 16 плавно переходят в прямолинейные продольные сквозные ячейки 18 у латеральной поверхности 17, так что промежуточные ячейки имеют промежуточную ориентацию. Таким образом, направление продольных сквозных ячеек 18 во фронтальной плоскости приближается к среднестатистическому направлению пучков костных трабекул губчатого вещества бедренной кости, в области арки Адамса. В поперечном сечении стенки 20 (фиг. 1) продольных ячеек 18 внутренней части 5 толщиной в 1,0 мм. В продольном сечении стенки 20 продольных ячеек 18 расположены параллельно преимущественному направлению костных трабекул в области арки Адамса. Наружная поверхность ножки 1 имеет толщину стенок 21 (фиг. 1) не более 0,5 мм. Поверхность внутрикостной части 5 ножки 1 содержит биоактивное покрытие гидроксиапатитом толщиной 40 мкм и насыщена антибиотиком широкого спектра действия. Биоактивное покрытие гидроксиапатитом нанесено по технологии микродугового оксидирования. Изготавливают ножку 1 по аддитивной технологии. Для изготовления имплантата предварительно получают информацию (в формате файла DICOM images) о геометрической форме бедренной кости используя компьютерную томографию (КТ, MPT, МСКТ). Либо используют данные о среднестатистических размерах бедренной кости, костномозгового канала. Для конвертации послойных томографических снимков и построения трехмерной математической модели сломанной кости применяют программное обеспечение (например, MIMICS Materialise, Implant-assistant, SimPlant, 3D-DOCTOR, и др.,), с помощью которого из набора компьютерных срезов строят 3D модель. Используя программное обеспечение, на основе компьютерной томографии, формируют математическую трехмерную модель кости, используя которую с помощью систем автоматизированного проектирования (программного обеспечения CAD/САМ) моделируют компоненты эндопротеза, задают размеры и геометрическую форму ножки. Для изготовления используют металлический порошок на основе титана (ВТ-6). Моделируют структуру материала ножки 1, ее пространственное строение, размеры ячеек 18 и пор 19, характер изменения их размера и ориентации в объеме материала ножки 1. Данные о трехмерной математической модели ножки 1 импортируют в формат используемый устройством для трехмерной печати металлом (3D-принтер). Для сплавления металлического порошка, путем выборочной послойной плавки, используют технологию электроннолучевой плавки (Electron Beam Melting, ЕВМ). Также могут быть применены 3D принтеры, печатающие по технологии селективного лазерного спекания (Selective Laser Sintering, SLS) и прямого металлического лазерного плавления (Direct Metal Selective Laser Melting, SLM). Распечатывают ножку 1, подвергают механической обработке шейку 6. Наносят гидроксиапатит, например методом ионно-плазменного напыления. Для этого порошок гидроксиапатита пропускают через плазмотрон, частицы порошка расплавляются в плазменной струе и оседают на поверхность имплантата. Пропитывают антибиотиком.The hip joint implant contains leg 1 (Fig. 1) for fastening in the femur 2 (Fig. 1), a cup 3 (Fig. 1) for fastening with the acetabulum, a spherical head 4 (Fig. 1).
Используют следующим образом.Use as follows.
На этапе предоперационного планирования выбирается типоразмер эндопротеза, измеряется диаметр костномозгового канала на уровне дистального конца 7 ножки 1. После выполнения доступа к тазобедренному суставу, остеотомии шейки бедренной кости 2 и установки чашки 3 осуществляется разработка проксимального метафиза бедренной кости 2. В отличие от аналогов костномозговой канал бедренной кости 2 не обрабатывается, не формируется специального костного ложа под ножку эндопротеза и тем самым сохраняется эндостальная поверхность с ее остеогенными свойствами и интрамедуллярное кровоснабжение. Окончатым долотом выполняется вскрытие костномозгового канала. Фрезой и короткими рашпилями формируется ложе в метафизе бедра под проксимальный отдел 8 ножки 1 соразмерной диаметру костномозгового канала. Последовательно увеличивая размер рашпиля, разработка метафиза продолжается до запланированного размера. Далее в подготовленное костное ложе устанавливается примерочная система, включающая примерочные проксимальный отдел ножки, конус и головку, которая вправляется во впадину чаши. После проверки объема движений и длины конечности примерочная система удаляется из костного ложа и в него устанавливается полная ножка 1 эндопротеза - таким образом травмирование костномозгового канала совершается минимальное, а костный мозг со всем его содержимым в виде остеогенных клеток, гормонов и морфогенетических белков сразу проникает в ячейки эндопротеза. На конус шейки 6 ножки 1 устанавливается бедренная головка 4, которая затем вправляется в чашку 3 эндопротеза. Далее устанавливается дренаж и рана послойно ушивается. Таким образом, клиническое использование предложенного технического решения должно исключить развитие гипертрофии кортикальной кости в области проксимального и дистального отделов и лизиса спонгиозной кости в области проксимального отдела и обеспечить длительную стабильность ножки эндопротеза, а также сократить сроки послеоперационной реабилитации даже у больных с выраженным остеопорозом.At the stage of preoperative planning, the size of the endoprosthesis is selected, the diameter of the bone marrow canal is measured at the level of the
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018135798A RU2695271C1 (en) | 2018-10-09 | 2018-10-09 | Hip joint endoprosthesis |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018135798A RU2695271C1 (en) | 2018-10-09 | 2018-10-09 | Hip joint endoprosthesis |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2695271C1 true RU2695271C1 (en) | 2019-07-22 |
Family
ID=67512374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018135798A RU2695271C1 (en) | 2018-10-09 | 2018-10-09 | Hip joint endoprosthesis |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2695271C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111467087A (en) * | 2020-05-18 | 2020-07-31 | 四川大学华西医院 | 3D prints porous thighbone near-end arc intramedullary handle in surface |
| RU211084U1 (en) * | 2021-12-23 | 2022-05-19 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) | Osseointegrated endoprosthesis for exoprosthesis |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0181586A2 (en) * | 1982-05-03 | 1986-05-21 | Waldemar Link (GmbH & Co.) | Femural hip joint prosthesis |
| US6187012B1 (en) * | 1999-07-08 | 2001-02-13 | Medidea, Llc | Prosthetic element removal apparatus and methods |
| US20050119759A1 (en) * | 2003-11-03 | 2005-06-02 | Finsbury (Development) Limited | Prosthetic implant |
| EA009582B1 (en) * | 2004-09-08 | 2008-02-28 | Эйнар Судманн | Prosthetic element |
| RU2328247C2 (en) * | 2006-04-10 | 2008-07-10 | Людмила Ефимовна Крейдина | Hip joint endoprothesis |
| US20110035020A1 (en) * | 2009-08-10 | 2011-02-10 | Laughner Lisa M | Prosthetic implant and method for forming a prosthetic implant |
| RU2627454C2 (en) * | 2009-11-12 | 2017-08-08 | Смит Энд Нефью, Инк. | Porous structures with controllable randomization and methods for their production |
-
2018
- 2018-10-09 RU RU2018135798A patent/RU2695271C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0181586A2 (en) * | 1982-05-03 | 1986-05-21 | Waldemar Link (GmbH & Co.) | Femural hip joint prosthesis |
| US6187012B1 (en) * | 1999-07-08 | 2001-02-13 | Medidea, Llc | Prosthetic element removal apparatus and methods |
| US20050119759A1 (en) * | 2003-11-03 | 2005-06-02 | Finsbury (Development) Limited | Prosthetic implant |
| EA009582B1 (en) * | 2004-09-08 | 2008-02-28 | Эйнар Судманн | Prosthetic element |
| RU2328247C2 (en) * | 2006-04-10 | 2008-07-10 | Людмила Ефимовна Крейдина | Hip joint endoprothesis |
| US20110035020A1 (en) * | 2009-08-10 | 2011-02-10 | Laughner Lisa M | Prosthetic implant and method for forming a prosthetic implant |
| RU2627454C2 (en) * | 2009-11-12 | 2017-08-08 | Смит Энд Нефью, Инк. | Porous structures with controllable randomization and methods for their production |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111467087A (en) * | 2020-05-18 | 2020-07-31 | 四川大学华西医院 | 3D prints porous thighbone near-end arc intramedullary handle in surface |
| RU211084U1 (en) * | 2021-12-23 | 2022-05-19 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) | Osseointegrated endoprosthesis for exoprosthesis |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2018200989B2 (en) | Implant components and methods | |
| RU202646U1 (en) | Endoprosthesis of the hip joint with a honeycomb structure and a bioactive coating | |
| Palmquist et al. | Complex geometry and integrated macro-porosity: Clinical applications of electron beam melting to fabricate bespoke bone-anchored implants | |
| STULBERG et al. | The rationale, design characteristics, and preliminary results of a primary custom total hip prosthesis | |
| Huo et al. | Custom-designed femoral prostheses in total hip arthroplasty done with cement for severe dysplasia of the hip. | |
| US11259932B2 (en) | Additive manufactured femoral components | |
| WO2009105535A1 (en) | Transcutaneous osseointegrated device for prostheses | |
| CA2930668A1 (en) | Augment system for an implant | |
| CN111867519A (en) | Method for making a customized implant | |
| Scott et al. | Host—bone response to porous-coated cobalt—chrome and hydroxyapatite-coated titanium femoral components in hip arthroplasty: Dual-energy X-ray Absorptiometry Analysis of Paired Bilateral Cases at 5 to 7 Years | |
| Buoncristiani et al. | Cementless revision of total hip arthroplasty using the anatomic porous replacement revision prosthesis | |
| Paish et al. | Image‐based design and 3D‐metal printing of a rat Hip implant for use in a clinically representative model of joint replacement | |
| RU2695271C1 (en) | Hip joint endoprosthesis | |
| US11622862B2 (en) | Implant, fitting plate and method of manufacturing an implant and fitting plate | |
| US20150081028A1 (en) | Adaptor for modular joint prostheses | |
| RU165663U1 (en) | Intramedullary Personalized Bioactive Implant for Tubular Bones | |
| Nagi et al. | The uncemented isoelastic/isotitan total hip arthroplasty. A 10-15 years follow-up with bone mineral density evaluation | |
| JP2001037792A (en) | Artificial hip joint | |
| RU2702014C1 (en) | Method of primary total shoulder replacement in the post-traumatic deformations of the glenoid surface of the blade with an individual endoprosthesis | |
| CN214017997U (en) | Expansible prosthesis for reconstruction of cancellous bone | |
| Huggler | The thrust plate prosthesis: a new experience in hip surgery | |
| CN212308140U (en) | Tibia prosthesis | |
| Eingartner et al. | Long-term results of an uncemented straight femoral shaft prosthesis | |
| Baltopoulos et al. | Hydroxyapatite-coated total hip arthroplasty: the impact on thigh pain and arthroplasty survival | |
| RU2810409C1 (en) | Surface endoprothesis of hip joint with cell structure |