RU2785011C1 - Individual implant of the proximal articular end of the humerus with bioactive properties - Google Patents
Individual implant of the proximal articular end of the humerus with bioactive properties Download PDFInfo
- Publication number
- RU2785011C1 RU2785011C1 RU2022112790A RU2022112790A RU2785011C1 RU 2785011 C1 RU2785011 C1 RU 2785011C1 RU 2022112790 A RU2022112790 A RU 2022112790A RU 2022112790 A RU2022112790 A RU 2022112790A RU 2785011 C1 RU2785011 C1 RU 2785011C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- intramedullary
- implant
- porous
- cuff
- holes
- Prior art date
Links
- 239000007943 implant Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 210000002758 Humerus Anatomy 0.000 title claims abstract description 7
- 230000000975 bioactive Effects 0.000 title claims abstract description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 210000000281 Joint Capsule Anatomy 0.000 claims abstract description 7
- 210000000852 Deltoid Muscle Anatomy 0.000 claims abstract description 4
- 210000000513 Rotator Cuff Anatomy 0.000 claims abstract description 4
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910000883 Ti6Al4V Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 7
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H Tricalcium phosphate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 2
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 claims description 2
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 210000001306 Ligaments, Articular Anatomy 0.000 abstract description 2
- 210000002435 Tendons Anatomy 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000000988 Bone and Bones Anatomy 0.000 description 10
- 210000000323 Shoulder Joint Anatomy 0.000 description 6
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 5
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 3
- 210000003205 Muscles Anatomy 0.000 description 2
- 210000002976 Pectoralis Muscles Anatomy 0.000 description 2
- 238000010883 osseointegration Methods 0.000 description 2
- 230000002138 osteoinductive Effects 0.000 description 2
- 210000001991 Scapula Anatomy 0.000 description 1
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 1
- 239000002639 bone cement Substances 0.000 description 1
- 230000001413 cellular Effects 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 230000004064 dysfunction Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000003692 nonabsorbable suture material Substances 0.000 description 1
- 230000000771 oncological Effects 0.000 description 1
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs
Изобретение относится к области медицины, а именно к эндопротезированию проксимальной части плеча вследствие онкологических заболеваний, а также разрушений вследствие травм и иных обширных дефектов костных структур.The invention relates to the field of medicine, namely to arthroplasty of the proximal part of the shoulder due to oncological diseases, as well as destruction due to injuries and other extensive defects in bone structures.
Уровень техникиState of the art
Применение стандартных имплантатов у пациентов в ситуации обширных дефектов костных структур разной этиологии не полностью замещает утраченный объем костных структур, что приводит к значительному нарушению функции сустава.The use of standard implants in patients with extensive defects in bone structures of various etiologies does not completely replace the lost volume of bone structures, which leads to a significant dysfunction of the joint.
В процессе эксплуатации фиксация имплантата часто нарушается, вследствие чего возникает нестабильность ножки и вывих проксимальной части имплантата.During operation, the fixation of the implant is often disturbed, resulting in instability of the stem and dislocation of the proximal part of the implant.
Известен эндопротез плечевого сустава (Патент RU 2155547, опубл. 10.09.2000 г.), который состоит из интрамедуллярной ножки и резьбовой насадки в виде усеченного эллипсоида. Насадка соединяется с интрамедуллярной ножкой через конус.Known endoprosthesis of the shoulder joint (Patent RU 2155547, publ. 10.09.2000), which consists of an intramedullary pedicle and a threaded nozzle in the form of a truncated ellipsoid. The tip is connected to the intramedullary pedicle through a cone.
Недостатком известного технического решения является невысокая надежность конструкции, так как эндопротез представляет собой сборную конструкцию, состоящую из нескольких деталей. Кроме того, эндопротез не позволяет замещать весь объем дефектов костной ткани, только восстанавливать ее функции. Также у эндопротеза в зонах остеоинтеграции отсутствует какое-либо дополнительное остеоиндуктивное покрытие.The disadvantage of the known technical solution is the low reliability of the structure, since the endoprosthesis is a prefabricated structure consisting of several parts. In addition, the endoprosthesis does not allow replacing the entire volume of bone tissue defects, only restoring its functions. Also, the endoprosthesis in the areas of osseointegration does not have any additional osteoinductive coating.
Известен биполярный эндопротез плечевого сустава (патент RU 2470613, опубл. 27.12.2012 г.), содержащий ножку, имеющую дистальную часть и проксимальную часть, снабженную шейкой, закрепленную на шейке головку, шарнирно-соединенную с вкладышем.A bipolar endoprosthesis of the shoulder joint is known (patent RU 2470613, publ. 27.12.2012), containing a stem having a distal part and a proximal part provided with a neck, a head fixed on the neck, articulated with an insert.
Недостатком технического решения является также невысокая надежность конструкции, так как эндопротез представляет собой сборную конструкцию, состоящую из нескольких деталей. Эндопротез не восполняет утраченные объемы кости и не имеет облегченную структуру. Кроме того, эндопротез не является индивидуальным и не учитывает индивидуальные особенности биомеханики пациента. Также у эндопротеза в зонах остеоинтеграции отсутствует какое-либо дополнительное остеоиндуктивное покрытие.The disadvantage of the technical solution is also the low reliability of the structure, since the endoprosthesis is a prefabricated structure consisting of several parts. The endoprosthesis does not replace lost bone volumes and does not have a lightweight structure. In addition, the endoprosthesis is not individual and does not take into account the individual characteristics of the patient's biomechanics. Also, the endoprosthesis in the areas of osseointegration does not have any additional osteoinductive coating.
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Технической задачей является создание индивидуального имплантата проксимального суставного конца плечевой кости с биоактивными свойствами, обеспечивающего функциональную эффективность лечения.The technical task is to create an individual implant of the proximal articular end of the humerus with bioactive properties, which ensures the functional effectiveness of the treatment.
Данная техническая задача решается за счет достижения такого технического результата, как повышение надежности конструкции и увеличение срока эксплуатации, а также полноценной фиксации суставной сумки, связок и сухожилий.This technical problem is solved by achieving such a technical result as increasing the reliability of the structure and increasing the service life, as well as the full fixation of the articular capsule, ligaments and tendons.
Технический результат достигается за счет индивидуального имплантата проксимального суставного конца плечевой кости с биоактивными свойствами, выполненного в виде цельной конструкции из титанового сплава Ti6Al4V, состоящей из интрамедуллярной ножки, тела с балочной структурой на основе тетраэдра, и полированной головки, при этом в проксимальном отделе интрамедуллярная ножка имеет арочный переход в тело имплантата, а на дистальной части тела имплантата выполнена пористая площадка, вокруг основания полусферы головки расположена пористая манжета с отверстиями для фиксации суставной капсулы, пористая структура манжеты и площадки выполнены трехмерными, с ячейками, представляющими собой додекаэдр, на наружной стороне тела выполнены расположенные в одной плоскости, верхние отверстия для подшивания вращательной манжеты и нижние сквозные отверстия для подшивания дельтовидных мышц, при этом шероховатость полированной головки не ниже Ra 0,8, а на поверхность интрамедуллярной ножки и тела нанесено оксидное покрытие толщиной не более 20 мкм.The technical result is achieved due to an individual implant of the proximal articular end of the humerus with bioactive properties, made in the form of a one-piece structure made of titanium alloy Ti6Al4V, consisting of an intramedullary stem, a body with a bar structure based on a tetrahedron, and a polished head, while in the proximal intramedullary stem has an arched transition into the implant body, and a porous platform is made on the distal part of the implant body, a porous cuff with holes for fixing the joint capsule is located around the base of the hemisphere of the head, the porous structure of the cuff and the platform are three-dimensional, with cells representing a dodecahedron on the outside of the body located in the same plane, the upper holes for suturing the rotator cuff and the lower through holes for suturing the deltoid muscles are made, while the roughness of the polished head is not lower than Ra 0.8, and the surface of the intramedullary pedicle and body is coated oxide coating with a thickness of not more than 20 microns.
На интрамедуллярной ножке могут быть выполнены продольные противоротационные пазы для цементной фиксации.On the intramedullary pedicle, longitudinal anti-rotational slots for cement fixation can be made.
Интрамедуллярная ножка может иметь наружный пористый слой толщиной от 0,5 до 1,0 мм для бесцементной фиксации.The intramedullary pedicle may have an outer porous layer 0.5 to 1.0 mm thick for cementless fixation.
На наружный пористый слой интрамедуллярной ножки может быть нанесено кальций-фосфатное покрытие.A calcium phosphate coating may be applied to the outer porous layer of the intramedullary pedicle.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
На фиг. 1 изображен общий вид имплантата плечевого сустава при цементной фиксации, на фиг. 2 представлен общий вид имплантата плечевого сустава для бесцементной фиксации.In FIG. 1 shows a general view of the implant of the shoulder joint with cement fixation, Fig. 2 shows a general view of a shoulder joint implant for cementless fixation.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Индивидуальный имплантат проксимального суставного конца плечевой кости с биоактивными свойствами выполнен в виде цельной конструкции, состоящей из интрамедуллярной ножки 1, балочного тела 2, полированной головки 3.An individual implant of the proximal articular end of the humerus with bioactive properties is made in the form of a one-piece structure consisting of an
Интрамедуллярная ножка 1 имеет продольные прорези 4 радиусом 1,0 мм в варианте исполнения для цементной фиксации или наружный пористый слой для бесцементной фиксации толщиной от 0,5 до 1,0 мм. При толщине пористого слоя менее 0,5 мм не обеспечивается остаточная фиксация и быстрое врастание костной ткани, при толщине пористого слоя более 1,0 мм уменьшается прочность внутриканальной ножки. Тело 2 исполнено в виде балочной структуры на основе тетраэдра с диаметром балки 1,5 мм и длиной 5 мм, в объеме восполняемой анатомии. В балочном теле 2 выполнены сквозные отверстия 5 диаметром 2,5 мм для лигатуры. Отверстия 5 расположены в одной плоскости, что позволяет прикреплять мягкие ткани к имплантату, повышая его стабильность. Вокруг основания полусферы головки 3 выполнена пористая манжета 6 с отверстиями для фиксации суставной капсулы, обеспечивающая более высокую стабильность имплантата. На дистальной части тела имплантата 2 выполнена пористая площадка 7. Манжета 6 и площадка 7 представляют собой пористую трехмерную структуру с ячейками додекаэдр с диаметром ребра 0,6 мм и размером графа 3,3 мм. Наличие пористой манжеты 6 необходимо для фиброзного срастания капсулы сустава с имплантатом в течение 1,5-2,0 месяцев.The
Полированная головка 3 имеет шероховатость не ниже Ra 0,8. Для защиты полированной головки при нанесении покрытия между головкой и ячеистым телом имеется технологическая проточка 8. На поверхности интрамедуллярной ножки 1 и тела 2 нанесено оксидное покрытие толщиной не более 20 мкм. Экспериментально было установлено, что при толщине оксидного покрытия более 20 мкм ухудшается адгезия.The polished
Сквозные отверстия 5 предназначены для фиксации соответствующих мышц плечевого сустава, отверстия 9 - для фиксации грудных мышц. Их срастание со структурой имплантата обеспечивает движение в плечевом суставе. Срастание капсулы предотвращает вывих, срастание мышц с телом 2 имплантата обеспечивает движение, срастание интрамедуллярной ножки 1 обеспечивает стабильность фиксации имплантата в кости. Наличие пористой структуры на интрамедуллярной ножке 1 (фиг. 2) стимулирует и ускоряет врастание костной ткани при бесцементной фиксации, а также обеспечивает стабильность фиксации имплантата в кости.Through
Имплантат изготавливается индивидуально, чтобы полностью соответствовать анатомическим особенностям каждого пациента, и имеет форму, замещающую весь объем дефектов костной ткани. Конструкция позволяет восстановить функцию сустава.The implant is made individually in order to fully comply with the anatomical features of each patient, and has a shape that replaces the entire volume of bone tissue defects. The design allows you to restore the function of the joint.
Фиксация имплантата: верхняя часть фиксируется за счет естественного вправления головки имплантата на свое место, фиксации капсулы к пористой манжете, дистальная часть - за счет интрамедуллярной ножки, установленной в костно-мозговой канал без цемента («Press-Fit») или с применением костного цемента.Implant fixation: the upper part is fixed due to the natural reduction of the implant head into its place, fixation of the capsule to the porous cuff, the distal part - due to the intramedullary pedicle installed in the medullary canal without cement ("Press-Fit") or using bone cement .
Устанавливается имплантат следующим образом.The implant is installed as follows.
Имплантат должен устанавливаться в области дефекта проксимального конца плечевой кости, полностью удаленного в зависимости от исходной патологии, следующим образом:The implant should be placed in the area of the defect of the proximal end of the humerus, completely removed depending on the initial pathology, as follows:
- с помощью развертки создается внутрикостное ложе: при бесцементной фиксации - в соответствии с размером ножки эндопротеза, при цементной фиксации - на 1-1,5 мм шире;- using a reamer, an intraosseous bed is created: with cementless fixation - in accordance with the size of the endoprosthesis stem, with cement fixation - 1-1.5 mm wider;
- имплантат устанавливают методом Press-Fit или с применением цемента в зависимости от типа с ориентацией головки медиально под углом 90°;- the implant is placed using the Press-Fit method or with the use of cement, depending on the type, with the head oriented medially at an angle of 90°;
- головка вправляется во впадину суставного отростка лопатки, а края капсулы фиксируются к отверстиям на пористой манжете не рассасывающимся шовным материалом;- the head is set into the cavity of the articular process of the scapula, and the edges of the capsule are fixed to the holes on the porous cuff with non-absorbable suture material;
- вращательные манжеты подшиваются к верхним отверстиям 5, дельтовидные мышцы - к нижним отверстиям 5, грудные мышцы - к отверстиям 9.- the rotator cuffs are sutured to the
Предложенное техническое решение позволяет имплантату стабильно держаться и в процессе эксплуатации не разбалтываться.The proposed technical solution allows the implant to hold stably and not to loosen during operation.
Применение имплантата позволяет пациенту осуществлять активные движения.The use of the implant allows the patient to carry out active movements.
Сопоставительный анализ заявляемого изобретения показал, что совокупность существенных признаков заявленного изобретения неизвестна из уровня техники, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна», предъявляемому к изобретениям.A comparative analysis of the claimed invention showed that the totality of the essential features of the claimed invention is unknown from the prior art, therefore, it meets the condition of patentability "novelty" for inventions.
Заявленная совокупность существенных признаков позволяет достигнуть неочевидных технических результатов, которые не были достигнуты известными техническими решениями на дату подачи настоящей заявки, поэтому заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».The declared set of essential features makes it possible to achieve non-obvious technical results that were not achieved by known technical solutions at the filing date of this application, therefore the claimed invention meets the condition of patentability "inventive step".
Claims (4)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2785011C1 true RU2785011C1 (en) | 2022-12-01 |
Family
ID=
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2155547C2 (en) * | 1997-10-15 | 2000-09-10 | Российский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Р.Р. Вредена | Endoprosthesis and method for setting the organ- saving endoprosthesis of metadiaphyseal part of the humerus |
| US6206924B1 (en) * | 1999-10-20 | 2001-03-27 | Interpore Cross Internat | Three-dimensional geometric bio-compatible porous engineered structure for use as a bone mass replacement or fusion augmentation device |
| US6406496B1 (en) * | 1998-01-22 | 2002-06-18 | Sulzer Orthopedics Ltd. | Humerus head prosthesis |
| US6524342B1 (en) * | 1999-10-22 | 2003-02-25 | Keramed Medizintechnik Gmbh | Shoulder endoprosthesis |
| CN202086619U (en) * | 2011-03-18 | 2011-12-28 | 北京百慕航材高科技股份有限公司 | Proximal humerus shoulder joint prosthesis |
| RU2470613C2 (en) * | 2011-01-28 | 2012-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Эндосервис" | Bipolar endoprosthesis of shoulder joint |
| RU2702014C1 (en) * | 2018-11-15 | 2019-10-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приволжский исследовательский медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО "ПИМУ" Минздрава России) | Method of primary total shoulder replacement in the post-traumatic deformations of the glenoid surface of the blade with an individual endoprosthesis |
| US20200000600A1 (en) * | 2013-12-02 | 2020-01-02 | Zimmer, Inc. | Adjustable orthopedic connections |
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2155547C2 (en) * | 1997-10-15 | 2000-09-10 | Российский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Р.Р. Вредена | Endoprosthesis and method for setting the organ- saving endoprosthesis of metadiaphyseal part of the humerus |
| US6406496B1 (en) * | 1998-01-22 | 2002-06-18 | Sulzer Orthopedics Ltd. | Humerus head prosthesis |
| US6206924B1 (en) * | 1999-10-20 | 2001-03-27 | Interpore Cross Internat | Three-dimensional geometric bio-compatible porous engineered structure for use as a bone mass replacement or fusion augmentation device |
| US6524342B1 (en) * | 1999-10-22 | 2003-02-25 | Keramed Medizintechnik Gmbh | Shoulder endoprosthesis |
| RU2470613C2 (en) * | 2011-01-28 | 2012-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Эндосервис" | Bipolar endoprosthesis of shoulder joint |
| CN202086619U (en) * | 2011-03-18 | 2011-12-28 | 北京百慕航材高科技股份有限公司 | Proximal humerus shoulder joint prosthesis |
| US20200000600A1 (en) * | 2013-12-02 | 2020-01-02 | Zimmer, Inc. | Adjustable orthopedic connections |
| RU2702014C1 (en) * | 2018-11-15 | 2019-10-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приволжский исследовательский медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО "ПИМУ" Минздрава России) | Method of primary total shoulder replacement in the post-traumatic deformations of the glenoid surface of the blade with an individual endoprosthesis |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ZWEYMÜLLER et al. | Biologic fixation of a press-fit titanium hip joint endoprosthesis. | |
| JP5629755B2 (en) | Integral orthopedic implant with articulated surface | |
| US8715356B2 (en) | Prosthetic having a modular soft tissue fixation mechanism | |
| CA2764495C (en) | Tissue integration design for seamless implant fixation | |
| US6749639B2 (en) | Coated prosthetic implant | |
| US8690958B2 (en) | Humeral head resurfacing implant | |
| US20110257753A1 (en) | Implant having a convex surface surrounding a concave articular surface | |
| US20050010304A1 (en) | Device and method for reconstruction of osseous skeletal defects | |
| RU202646U1 (en) | Endoprosthesis of the hip joint with a honeycomb structure and a bioactive coating | |
| JP7112526B2 (en) | Finger joint prosthesis and manufacturing method thereof | |
| US6488716B1 (en) | Anatomic femoral prosthesis for total hip arthroplasty | |
| JP2001346819A (en) | Femoral hip prosthesis | |
| Rosenfeld et al. | History and design considerations for arthroplasty around the wrist | |
| RU2785011C1 (en) | Individual implant of the proximal articular end of the humerus with bioactive properties | |
| AU2011271681A1 (en) | Convex concave implant | |
| RU2344791C1 (en) | Endoprosthesis of first metatarsophalangeal joint | |
| US20210030547A1 (en) | Ceramic surface arthroplasty system | |
| RU207124U1 (en) | Biocompatible Coated Elbow Endoprosthesis | |
| RU2137442C1 (en) | Porous prosthesis of hip joint | |
| RU2810408C1 (en) | Surface hip endoprothesis with cellular structure and bioactive coating | |
| RU207123U1 (en) | Biocompatible Coated Elbow Endoprosthesis | |
| RU225677U1 (en) | Leg for re-endoprosthetics of the humeral shaft | |
| RU218257U1 (en) | Shoulder joint endoprosthesis with biocompatible coating | |
| RU207081U1 (en) | ELBOW JOINT ENDOPROTHESIS | |
| RU218238U1 (en) | Shoulder joint endoprosthesis |