RU167916U1 - IMPLANT FOR REPLACEMENT OF ANCHIOR DEFECT - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области медицины, а именно к травматологии и ортопедии. Имплантат изготовлен из костнозамещающего материала в виде треугольнообразного тела, ограниченного тремя пересекающимися друг с другом поверхностями: внутренней, внешней и нижней. Внутренняя и внешняя поверхности выполнены выпуклыми и изогнутыми в поперечном и продольном направлении с обеспечением плавного сужения ширины треугольнообразного тела от его центральной части к линии пересечения внутренней и внешней поверхностей, а нижняя - вогнутой с повторением формы сферического сегмента по типу навеса, обеспечивая возможность восполнения дефицита крыши вертлужной впадины. Со стороны внутренней поверхности имеются фиксирующие элементы цилиндрообразной формы с заострением на конце и распорной зоной, образованной посредством расположенной вдоль них щели, разделяющей каждый фиксирующий элемент на две половины, с наружных сторон которых размещены дугообразные выступы. Имплантат позволяет обеспечить полноценное восстановление анатомических форм передневерхнего и задневерхнего отделов вертлужной впадины, создавая надежную опору для вертлужного компонента эндопротеза и исключая возможность его смещения. 2 ил.The utility model relates to the field of medicine, namely to traumatology and orthopedics. The implant is made of bone-substituting material in the form of a triangular-shaped body bounded by three surfaces intersecting each other: internal, external and lower. The inner and outer surfaces are convex and curved in the transverse and longitudinal directions, ensuring a smooth narrowing of the width of the triangular-shaped body from its central part to the line of intersection of the inner and outer surfaces, and the lower one is concave with the repetition of the shape of the spherical segment as a canopy, making it possible to fill the roof deficit acetabulum. From the side of the inner surface there are locking elements of a cylindrical shape with a sharpening at the end and a spacer zone formed by a slit located along them, dividing each fixing element into two halves, on the outer sides of which arcuate protrusions are placed. The implant allows for the full restoration of the anatomical forms of the anteroposterior and posterior upper parts of the acetabulum, creating a reliable support for the acetabular component of the endoprosthesis and eliminating the possibility of its displacement. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области медицины, а именно к травматологии и ортопедии. Данное техническое решение предназначено для восстановления опороспособности тазобедренного сустава во время его эндопротезирования, в том числе при врожденном высоком вывихе бедра, за счет увеличения опорной поверхности вертлужной впадины путем замещения дефектов ее передневерхнего и задневерхнего отделов имплантатом.The utility model relates to the field of medicine, namely to traumatology and orthopedics. This technical solution is intended to restore the supportability of the hip joint during its endoprosthetics, including with congenital high dislocation of the hip, by increasing the supporting surface of the acetabulum by replacing the defects of its anteroposterior and posterior superior divisions with an implant.

Первичное и ревизионное эндопротезирование тазобедренного сустава в условиях дефицита костных структур вертлужной впадины является сложной и до конца не решенной проблемой. Анатомическая и структурная недостаточность вертлужной впадины лежит в основе технических трудностей, связанных с созданием полноценного охвата и прочной фиксации вертлужного компонента эндопротеза тазобедренного сустава. Дефекты передневерхнего и задневерхнего отделов вертлужной впадины не позволяют полноценно погрузить чашку эндопротеза, правильно ее ориентировать и фиксировать.Primary and revision hip arthroplasty in conditions of deficiency of the bone structures of the acetabulum is a complex and not completely resolved problem. The anatomical and structural insufficiency of the acetabulum is the basis of technical difficulties associated with the creation of full coverage and firm fixation of the acetabular component of the hip joint prosthesis. Defects of the anteroposterior and posterior superior sections of the acetabulum do not allow to fully immerse the endoprosthesis cup, orient it and fix it correctly.

Известны различные ауто- и аллотрансплантаты, используемые для замещения дефектов вертлужной впадины. Все эти трансплантаты можно разделить на группы, описанные ниже.Various auto and allografts are known to be used to replace acetabular defects. All of these grafts can be divided into groups described below.

- Аутотрансплантаты, созданные из резецированной головки бедренной кости, фиксируемые винтами в надацетабулярной области [патент RU на изобретение №2177756]. При ревизионном эндопротезировании используют трансплантат из головки бедренной кости, заготовленный предварительно во время первичного эндопротезирования тазобедренного сустава и хранящийся после специальной обработки в костном банке [http://orthopedicsurgery.surgery.su/endo-clinic/ «Лечение ортопедических заболеваний в Германии - эндоклиника»; Хирургическая ортопедия - Surgery.su - 2008]. Однако неполноценность данных аутотрансплантатов заключается в том, что округлая головка бедра изначально не адаптируется по форме дефекта передневерхнего и задневерхнего отделов вертлужной впадины, а это нередко приводит к ее смещению в процессе фрезевой обработки ложа для чашки эндопротеза. При ревизионном эндопротезировании использование трансплантата из кости с погибшими после обработки клетками и нарушенной структурой костной ткани обычно приводит к ее длительному перестраиванию либо рассасыванию, так и не замещая дефект.- Autografts created from a resected femoral head fixed with screws in the nadacetabular region [RU patent for invention No. 2177756]. For revision endoprosthetics, a graft from the femoral head is used, pre-prepared during the primary hip replacement and stored after special processing in a bone jar [http://orthopedicsurgery.surgery.su/endo-clinic/ "Treatment of orthopedic diseases in Germany - endoclinic" ; Surgical Orthopedics - Surgery.su - 2008]. However, the inferiority of these autografts is that the rounded femoral head does not initially adapt in the form of a defect in the anteroposterior and posterior superior acetabulum, and this often leads to its displacement during milling of the bed for the endoprosthesis cup. In revision endoprosthetics, the use of a bone graft with cells that died after treatment and a broken bone structure usually leads to its long-term reconstruction or resorption, without replacing the defect.

- Аутотрансплантаты, взятые из крыла подвздошной кости и фиксируемые винтами [Н.В. Корнилов, А.В. Войтович, В.М. Машков и Г.Г. Эпштейн. Хирургическое лечение дегенеративно-дистрофических поражений тазобедренного сустава, С-Пб.: ЛИТО СИНТЕЗ. 1997. С. 184]. Однако их использование травматично, поскольку приводит к дефекту крыла подвздошной кости и требует осуществление дополнительного хирургического доступа.- Autografts taken from the iliac wing and fixed with screws [N.V. Kornilov, A.V. Voitovich, V.M. Mashkov and G.G. Epstein. Surgical treatment of degenerative-dystrophic lesions of the hip joint, St. Petersburg: LITHO SYNTHESIS. 1997. S. 184]. However, their use is traumatic, since it leads to a defect in the iliac wing and requires additional surgical access.

- Аллоимплантаты, закрепленные армирующим металлическим приспособлением путем введения в него винтов. В качестве аллоимплантатов используют костные обломки, которыми заполняют дефект вертлужной впадины [Gross А.Е.; Allan D.G.; Catre М.; Garbuz D.S. and Stockley I.: Bone grafts in hip replacement surgery. The pelvic side. Orthop Clin North America, 24: 679-695, 1993]. Однако при использовании данного решения происходит неравномерное заполнение полости костного дефекта, что приводит к недостаточно прочной фиксации вертлужного компонента эндопротеза тазобедренного сустава.- Alloimplants fixed by a reinforcing metal device by introducing screws into it. Bone fragments are used as allografts, which fill the acetabulum defect [Gross A.E .; Allan D.G .; Catre M .; Garbuz D.S. and Stockley I .: Bone grafts in hip replacement surgery. The pelvic side. Orthop Clin North America, 24: 679-695, 1993]. However, when using this solution, uneven filling of the cavity of the bone defect occurs, which leads to insufficiently strong fixation of the acetabular component of the hip joint endoprosthesis.

В литературе нами не было обнаружено описание имплантатов для замещения дефектов передневерхнего и задневерхнего отделов вертлужной впадины с целью обеспечения установки вертлужного компонента эндопротеза, изготовленных в промышленном масштабе и имеющих определенную, заранее заданную форму. В связи с этим, наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели может являться любой из вышеописанных трансплантатов, фиксируемых винтами и выполненных из монолитного костного блока, форму которого приходится дорабатывать интраоперационно в условиях открытой раны.In the literature, we did not find a description of implants for replacing defects of the anteroposterior and posterior superior acetabulum in order to ensure the installation of an acetabular component of an endoprosthesis made on an industrial scale and having a specific, predetermined shape. In this regard, the closest analogue to the claimed utility model can be any of the grafts described above, fixed with screws and made of a monolithic bone block, the shape of which must be modified intraoperatively in an open wound.

Однако выполнение элементов крепления положения аутотрансплантатов в виде фиксирующих винтов, являющихся инородными телами для организма человека, приводит к возникновению резорбции окружающей их костной ткани, способствующей расшатыванию винтов и приводящей к нестабильности установленного аутотрансплантата.However, the implementation of the fastening elements of the position of the autografts in the form of fixing screws, which are foreign bodies for the human body, leads to the resorption of the surrounding bone tissue, contributing to loosening of the screws and leading to instability of the installed autograft.

Задачей заявляемой полезной модели является разработка имплантата, обеспечивающего полноценное восстановление анатомических форм передневерхнего и задневерхнего отделов вертлужной впадины, создавая надежную опору для вертлужного компонента эндопротеза и исключая возможность его смещения.The objective of the claimed utility model is the development of an implant that provides full restoration of the anatomical forms of the anteroposterior and posterior upper acetabulum, creating a reliable support for the acetabular component of the endoprosthesis and eliminating the possibility of its displacement.

Сущность заявляемой полезной модели характеризуется тем, что имплантат для замещения дефекта вертлужной впадины изготовлен из костнозамещающего материала в виде треугольнообразного тела, ограниченного тремя пересекающимися друг с другом поверхностями: внутренней, внешней и нижней, причем внутренняя и внешняя поверхности выполнены выпуклыми и изогнутыми в поперечном и продольном направлении с обеспечением плавного сужения ширины треугольнообразного тела от его центральной части к линии пересечения внутренней и внешней поверхностей, а нижняя - вогнутой с повторением формы сферического сегмента по типу навеса, обеспечивая возможность восполнения дефицита крыши вертлужной впадины; со стороны внутренней поверхности имеются фиксирующие элементы цилиндрообразной формы с заострением на конце и распорной зоной, образованной посредством расположенной вдоль них щели, разделяющей каждый фиксирующий элемент на две половины, с наружных сторон которых размещены дугообразные выступы.The essence of the claimed utility model is characterized in that the implant for replacing the acetabulum defect is made of bone substitute material in the form of a triangular-shaped body bounded by three surfaces intersecting each other: inner, outer and lower, the inner and outer surfaces being convex and curved in the transverse and longitudinal direction with a smooth narrowing of the width of the triangular-shaped body from its central part to the line of intersection of the inner and outer surface d, and the bottom - concave with the repetition of the shape of the spherical segment as a canopy, providing the opportunity to fill the deficit of the roof of the acetabulum; from the side of the inner surface there are locking elements of a cylindrical shape with a sharpening at the end and a spacer zone formed by a slit located along them, dividing each fixing element into two halves, on the outer sides of which arcuate protrusions are placed.

Технический результат заявляемой полезной модели.The technical result of the claimed utility model.

Конструктивные особенности выполнения имплантата позволяют создать надежную опору для вертлужного компонента эндопротеза за счет обеспечения возмещения костного дефицита надацетабулярной области подвздошной кости с одновременным воссозданием полноценной крыши вертлужной впадины. Надежность данной системы обусловлена наличием фиксирующих элементов с определенными конструктивными особенностями. К последним относится наличие распорной зоны, обеспечивающей возможность введения фиксирующих элементов в выполненные глухие костные каналы в зажатом виде с прикосновением внутренних сторон половин друг к другу и последующего разъединения данных половин, образуя зазор между собой, после их введения, одновременно внедряя размещенные выступы в окружающую ткань. Выполнение фиксирующих элементов заодно с треугольноообразным телом из костнозамещающего материала позволяет обеспечить врастание костной ткани в поры имплантата, увеличивая силу сцепления «имплантат-кость». Отсутствие необходимости в элементах фиксации, выполненных из металла, позволяет исключить возможность возникновения резорбции костной ткани в зоне имплантации.The design features of the implant make it possible to create a reliable support for the acetabular component of the endoprosthesis by providing compensation for the bone deficit of the ocetabular area of the ilium with the simultaneous reconstruction of a full roof of the acetabulum. The reliability of this system is due to the presence of fixing elements with certain design features. The latter include the presence of a spacer zone, which allows clamping elements to be inserted into the hollow bone canals in a clamped form with a touch of the inner sides of the halves to each other and the subsequent separation of these halves, forming a gap between themselves, after their introduction, while simultaneously introducing the placed protrusions into the surrounding tissue . The implementation of the fixing elements at the same time with the triangular-shaped body of bone-substituting material allows for the growth of bone tissue into the pores of the implant, increasing the adhesion force "implant-bone". The absence of need for fixation elements made of metal, eliminates the possibility of bone resorption in the implantation zone.

Заявляемая полезная модель поясняется с помощью Фиг. 1-2, на которых изображено: на Фиг. 1 - схематичная иллюстрация выполнения установки заявляемого имплантата - поперечное сечение тазобедренного сустава во фронтальной плоскости; на Фиг. 2 - вид заявляемого имплантата со стороны внутренней поверхности. The inventive utility model is illustrated using FIG. 1-2, in which: FIG. 1 is a schematic illustration of the installation of the proposed implant is a cross section of the hip joint in the frontal plane; in FIG. 2 is a view of the inventive implant from the side of the inner surface.

На Фиг. 1-2 позициями 1-5 обозначены:In FIG. 1-2 positions 1-5 are indicated:

1 - внутренняя поверхность,1 - inner surface

2 - внешняя поверхность,2 - outer surface

3 - нижняя поверхность,3 - bottom surface

4 - фиксирующие элементы,4 - fixing elements,

5 - дугообразные выступы фиксирующих элементов.5 - arcuate protrusions of the locking elements.

Имплантат для замещения дефекта вертлужной впадины изготовлен из костнозамещающего материала и выполнен в виде треугольнообразного тела, ограниченного тремя пересекающимися друг с другом поверхностями: внутренней 1, внешней 2 и нижней 3. Внутренняя 1 и внешняя 2 поверхности выполнены выпуклыми и изогнутыми в поперечном и продольном направлении с обеспечением плавного сужения ширины треугольнообразного тела от его центральной части к линии пересечения внутренней 1 и внешней 2 поверхностей. На внутренней 1 поверхности, контактирующей с костной тканью в надацетабулярной области подвздошной кости, расположены не менее двух фиксирующих элементов 4 цилиндрообразной формы с заострением на конце и распорной зоной, образованной посредством выполненной вдоль них щели, разделяющей каждый фиксирующий элемент 4 на две половины, которые имеют зазор между собой с обеспечением возможности их соединения в единый элемент путем нажатия на них. Протяженность фиксирующих элементов 4 составляет 5-20 мм, а их диаметр 5-14 мм. С наружных сторон каждой из половины фиксирующих элементов 4 размещены дугообразные выступы 5. Последние могут быть выполнены треугольной, прямоугольной, трапецеидальной формы. Фиксирующие элементы 4 размещают по периферии внутренней поверхности 1 со стороны линии пересечения ее с внешней поверхностью 2 в зоне с наименьшим костным дефицитом. Нижняя поверхность 3 имплантата выполнена вогнутой с повторением формы сферического сегмента по типу навеса, обеспечивая возможность восполнения дефицита крыши вертлужной впадины. Радиус изгиба нижней поверхности соответствует радиусу стандартно изготавливаемых головок эндопротезов, а именно 24, 26, 28, 30 мм.The implant for the replacement of the acetabulum defect is made of bone-substituting material and is made in the form of a triangular body limited by three surfaces intersecting each other: inner 1, outer 2 and lower 3. The inner 1 and outer 2 surfaces are made convex and curved in the transverse and longitudinal directions with providing a smooth narrowing of the width of the triangular-shaped body from its central part to the line of intersection of the inner 1 and outer 2 surfaces. On the inner surface 1 in contact with the bone tissue in the nadiacetabular area of the ilium, there are at least two locking elements 4 of a cylindrical shape with a sharp point at the end and a spacing zone formed by a gap along them, dividing each fixing element 4 into two halves, which have the gap between them with the possibility of their connection into a single element by clicking on them. The length of the locking elements 4 is 5-20 mm, and their diameter is 5-14 mm. On the outer sides of each of the half of the locking elements 4 there are arcuate protrusions 5. The latter can be made triangular, rectangular, trapezoidal in shape. The fixing elements 4 are placed on the periphery of the inner surface 1 from the side of the line of its intersection with the outer surface 2 in the area with the lowest bone deficiency. The lower surface 3 of the implant is made concave with the repetition of the shape of the spherical segment as a canopy, providing the opportunity to fill the deficit of the roof of the acetabulum. The bending radius of the lower surface corresponds to the radius of the standard manufactured endoprosthesis heads, namely 24, 26, 28, 30 mm.

Имплантат для замещения дефекта вертлужной впадины используют следующим образом.The implant to replace the acetabular defect is used as follows.

В условиях операционной с соблюдением правил асептики-антисептики при анестезиологическом пособии в положении пациента на здоровом боку производят хирургический доступ к тазобедренному суставу. Мобилизуют проксимальную часть бедренной кости. Головку вывихивают и производят остеотомию шейки бедренной кости. Головку и шейку удаляют. Формируют впадину на уровне истинной вертлужной впадины под запланированный размер вертлужного компонента, по которому из набора типов размеров подбирают соответствующий имплантат, позволяющий восполнить дефицит крыши вертлужной впадины. Обрабатывают посредством фрезы стенки дефекта передневерхнего и задневерхнего отделов вертлужной впадины в надацетабулярной области до кровоточащей кости, формируя ложе для выбранного имплантата, учитывая его размеры и форму с возможностью обеспечения плотного контакта с внутренней поверхностью имплантата. Устанавливают вертлужный компонент эндопротеза с вкладышем в истинную вертлужную впадину. Определяют точки ввода фиксирующих элементов имплантата в зоне стенок дефекта в надацетабулярной области, маркируя их. По данным отметкам выполняют глухие отверстия, соответствующие по размерам фиксирующим элементам в момент прижимания друг к другу их половин в распорной зоне, образуя единый элемент. Устанавливают имплантат в зону дефекта, обеспечивая введение его фиксирующих элементов в сформированные ранее глухие отверстия, обеспечивая плотное прилегание его внутренней поверхности к стенкам дефекта в надацетабулярной области подвздошной кости. Для этого введение фиксирующих элементов в глухие отверстия производят с прижатыми друг к другу половинами в распорной зоне. Заостренный конец фиксирующих элементов облегчает процесс их введения. После установки фиксирующих элементов его половины приходят в исходное положение, образуя зазор между собой, одновременно обеспечивая внедрение дугообразных выступов в костную ткань, фиксируя положение всей конструкции. Далее производят установку бедренного компонента эндопротеза тазобедренного сустава. Осуществляют вправление головки эндопротеза. В зависимости от конструкции эндопротеза установку имплантата осуществляют также и после установки вертлужного компонента. Рану ушивают наглухо.In the operating room, observing the rules of aseptic-antiseptic with anesthetics in the patient’s position on the healthy side, they make surgical access to the hip joint. Mobilize the proximal femur. The head is dislocated and an osteotomy of the femoral neck is produced. The head and neck are removed. A cavity is formed at the level of the true acetabulum for the planned size of the acetabular component, according to which the appropriate implant is selected from a set of types of sizes, allowing to fill the deficit of the roof of the acetabulum. The wall of the defect of the anteroposterior and posterior superior acetabulum is processed through the milling cutter in the nadacetular region to the bleeding bone, forming a bed for the selected implant, taking into account its size and shape with the possibility of tight contact with the inner surface of the implant. Install the acetabular component of the endoprosthesis with a liner in the true acetabulum. Determine the entry points of the fixing elements of the implant in the area of the walls of the defect in the nadacetular region, marking them. According to these marks, blind holes are made, corresponding in size to the fixing elements at the time of pressing their halves against each other in the spacer zone, forming a single element. The implant is installed in the defect zone, providing the insertion of its fixing elements into the previously formed blind holes, providing a tight fit of its inner surface to the walls of the defect in the nadacetular area of the ilium. For this, the introduction of the fixing elements into the blind holes is carried out with the halves pressed against each other in the spacer zone. The pointed end of the locking elements facilitates the process of their introduction. After installing the fixing elements, its halves come to their original position, forming a gap between themselves, while ensuring the introduction of arched protrusions into the bone tissue, fixing the position of the entire structure. Next, the femoral component of the hip joint is installed. Reposition the head of the endoprosthesis. Depending on the design of the endoprosthesis, implant placement is also carried out after installation of the acetabular component. The wound is sutured tightly.

ПримерExample

В г. Саратове был изготовлен ряд макетных образцов изделий. Был создан макет тазобедренного сустава с врожденным высоким вывихом бедра, воспроизводящий анатомию и архитектонику костного аппарата с дефектом передневерхнего и задневерхнего отделов вертлужной впадины, на котором доказали обоснованность применения имплантата с совокупностью заявляемых конструктивных особенностей.In the city of Saratov, a number of prototype products were manufactured. A model of the hip joint with a congenital high dislocation of the hip was created, reproducing the anatomy and architectonics of the bone apparatus with a defect in the anteroposterior and posterior superior acetabulum, which proved the feasibility of using an implant with a combination of the claimed design features.

Claims (1)

Имплантат для замещения дефекта вертлужной впадины, характеризующийся тем, что он изготовлен из костнозамещающего материала в виде треугольнообразного тела, ограниченного тремя пересекающимися друг с другом поверхностями: внутренней, внешней и нижней, причем внутренняя и внешняя поверхности выполнены выпуклыми и изогнутыми в поперечном и продольном направлении с обеспечением плавного сужения ширины треугольнообразного тела от его центральной части к линии пересечения внутренней и внешней поверхностей, а нижняя - вогнутой с повторением формы сферического сегмента по типу навеса, обеспечивая возможность восполнения дефицита крыши вертлужной впадины; со стороны внутренней поверхности имеются фиксирующие элементы цилиндрообразной формы с заострением на конце и распорной зоной, образованной посредством расположенной вдоль них щели, разделяющей каждый фиксирующий элемент на две половины, с наружных сторон которых размещены дугообразные выступы.An implant for replacing an acetabulum defect, characterized in that it is made of bone-substituting material in the form of a triangular-shaped body limited by three surfaces intersecting each other: inner, outer and lower, the inner and outer surfaces being convex and curved in the transverse and longitudinal directions with providing a smooth narrowing of the width of the triangular-shaped body from its central part to the line of intersection of the inner and outer surfaces, and the lower one is concave with repeated we use the shape of the spherical segment by type of canopy, providing the opportunity to fill the deficit of the roof of the acetabulum; from the side of the inner surface there are locking elements of a cylindrical shape with a sharpening at the end and a spacer zone formed by a slit located along them, dividing each fixing element into two halves, on the outer sides of which arcuate protrusions are placed.

Images