RU2067433C1 - Endoprosthesis stem - Google Patents

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: device has hollow rod with relief wall. Free rod end wall has the form of ring-shaped sinusoidal corrugations. EFFECT: improved stability and damping properties. 1 dwg

Description

Изобретение относится к травматологии и ортопедии и может быть использовано для эндопротезирования тазобедренного сустава. The invention relates to traumatology and orthopedics and can be used for arthroplasty of the hip joint.

Известен эндопротез (1), у которого ножка, внедряемая в костномозговой канал бедренной кости, выполнена в виде металлического цилиндрического стержня-сердцевины, например, диаметром от 8,85 до 9,00 мм, на боковой наружной поверхности которого выполнены плоские кольца с наружным диаметром от 13,00 до 13,15 мм и толщиной от 0,64 до 0,7 мм. Плоские кольца расположены равномерно по всей длине стержня. Предполагается, что в процессе внедрения ножки в костномозговой канал плоские кольца отклоняются в сторону головки эндопротеза, а при эксплуатации препятствуют произвольному выходу ножки из указанного канала. Благодаря эластичности плоских колец, компенсируется возможная кривизна костномозгового канала при жестком стержне. An endoprosthesis is known (1), in which the leg, inserted into the medullary canal of the femur, is made in the form of a metal cylindrical core rod, for example, with a diameter of 8.85 to 9.00 mm, on the lateral outer surface of which are made flat rings with an outer diameter from 13.00 to 13.15 mm and a thickness of from 0.64 to 0.7 mm. Flat rings are evenly spaced along the entire length of the shaft. It is assumed that during the introduction of the leg into the medullary canal, the flat rings deviate towards the endoprosthesis head, and during operation they prevent the leg from arbitrary exit from the specified canal. Due to the elasticity of the flat rings, the possible curvature of the medullary canal with a rigid shaft is compensated.

Основным недостатком известного эндопротеза является недостаточно жесткое крепление его ножки в костномозговом канале, из-за эластичности плоских колец, контактирующих со стенками костномозгового канала, а в процессе эксплуатации эндопротеза возможна деформация плоских колец ножки в наиболее нагруженных местах костномозгового канала и расшатывание в нем ножки. The main disadvantage of the known endoprosthesis is the insufficiently rigid fastening of its legs in the bone marrow canal, due to the elasticity of the flat rings in contact with the walls of the bone marrow canal, and during the operation of the endoprosthesis, the flat rings of the legs can be deformed in the most loaded places of the bone marrow canal and the legs can loosen in it.

Известен искусственный тазобедренный сустав (2), принятый заявителем в качестве прототипа, который содержит ножку эндопротеза, выполненную в виде полого стержня с рельефной стенкой. Known artificial hip joint (2), adopted by the applicant as a prototype, which contains the leg of the endoprosthesis, made in the form of a hollow rod with a relief wall.

Ножка эндопротеза-прототипа имеет высокую жесткость и в прямолинейном костномозговом канале бедренной кости может быть закреплена более устойчиво. The prototype endoprosthesis leg has high rigidity and can be fixed more stably in the rectilinear bone marrow canal of the femur.

Основным недостатком такой жесткой ножки является то, что она не может упруго деформироваться в костномозговом канале искривленной бедренной кости, т. е. отслеживать его кривизну в процессе внедрения ножки в указанный канал. В результате сопротивляемости ножки изгибу по форме канала, в бедренной кости возникают местные повышенные напряжения, что может привести к разрушению костной ткани. The main disadvantage of such a rigid leg is that it cannot be elastically deformed in the bone marrow canal of the curved femur, i.e., to track its curvature during the introduction of the leg into the specified canal. As a result of the resistance of the legs to bending along the shape of the canal, local increased stresses occur in the femur, which can lead to destruction of bone tissue.

К заявляемой ножке эндопротеза тазобедренного сустава предъявляется требование высокой устойчивости ее от расшатывания в костномозговом канале и достаточной упругой деформации при внедрении ее в искривленный костномозговой канал, т.е. ножка эндопротеза должна быть податлива на изгиб в процессе ее внедрения в искривленный костномозговой канал бедренной кости и в то же время должна иметь жесткие контактные участки поверхности, сопрягаемые со стенками костномозгового канала, чтобы она не могла расшататься в процессе эксплуатации эндопротеза. The claimed leg of the hip joint implant is required to be highly stable from loosening in the medullary canal and to have sufficient elastic deformation when it is inserted into a curved medullary canal, i.e. the leg of the endoprosthesis should be flexible in the process of its introduction into the curved bone marrow canal of the femur and at the same time should have hard contact surface portions mating with the walls of the bone marrow canal so that it cannot become loose during operation of the endoprosthesis.

Этот технический результат достигается тем, что у заявляемой ножки эндопротеза тазобедренного сустава, содержащей полый стержень с рельефной стенкой, стенка свободного конца стержня имеет форму кольцевых синусоидальных гофр. Синусоидальный профиль свободного конца ножки придает ей свойство упругой податливости на изгиб. Ножка заявляемого эндопротеза, имеющая упругую податливость свободного конца на изгиб, может быть введена в костномозговой канал бедренной кости, если даже канал и не является прямолинейным. Это свойство ножки позволяет при расчистке костномозгового канала снизить степень выработки (вырезки) твердых тканей бедренной кости, тем самым сохранить ее первоначальную прочность и повысить надежность установки эндопротеза. Кроме того, ножка заявляемого эндопротеза при своей упругой податливости на изгиб, сохраняет продольную и точечную радиальную жесткость и позволяет тем самым устанавливать эндопротез в костномозговом канале с обеспечением жесткого контакта с твердой тканью бедренной кости, благодаря чему снижается вероятность расшатывания ножки эндопротеза в костномозговом канале бедренной кости в процессе функционирования эндопротеза в послеоперационный период. This technical result is achieved by the fact that the claimed leg of the hip joint prosthesis containing a hollow shaft with a relief wall, the wall of the free end of the shaft has the form of circular sinusoidal corrugations. The sinusoidal profile of the free end of the leg gives it the property of elastic flexibility in bending. The leg of the claimed endoprosthesis, having elastic flexibility of the free end to bend, can be introduced into the medullary canal of the femur, even if the channel is not rectilinear. This property of the leg allows, when clearing the medullary canal, to reduce the degree of development (cutting) of the hard tissues of the femur, thereby preserving its initial strength and increasing the reliability of the installation of the endoprosthesis. In addition, the leg of the claimed endoprosthesis, while being flexible in bending, retains longitudinal and point radial stiffness and thereby allows the endoprosthesis to be installed in the bone marrow canal with hard contact with the solid tissue of the femur, which reduces the likelihood of loosening of the leg of the endoprosthesis in the bone marrow canal of the femur in the process of functioning of the endoprosthesis in the postoperative period.

На фиг. 1 приведен общий вид ножки эндопротеза с частичным продольным разрезом. In FIG. 1 shows a General view of the legs of the endoprosthesis with a partial longitudinal section.

Ножка эндопротеза тазобедренного сустава содержит головку 1 и стержень 2, соединенные между собой шейкой 3. Головка 1 выполнена в виде шара. Стержень 2 ножки имеет продольное сквозное отверстие 4. Стенка 5 свободного конца полого стержня 2 имеет форму кольцевых синусоидальных гофр. The leg of the hip joint implant contains a head 1 and a rod 2 connected by a neck 3. The head 1 is made in the form of a ball. The rod 2 of the legs has a longitudinal through hole 4. The wall 5 of the free end of the hollow rod 2 is in the form of annular sinusoidal corrugations.

Стержень 2 может быть выполнен из титанового сплава ВТ5-1. Толщина стенки 5 свободного конца стержня 2 может быть принята равной одному миллиметру, а другие ее конструктивные параметры определены посредством серии численных экспериментов. The rod 2 can be made of titanium alloy VT5-1. The wall thickness 5 of the free end of the rod 2 can be taken equal to one millimeter, and its other structural parameters are determined through a series of numerical experiments.

Пример 1. При диаметре Д свободного конца стержня 2 равном 14 мм, амплитуда ДН синусоидального гофра стенки 5 равна (1,42-1,5) мм, а длина шага гофра t (7,6-8,0) мм. Example 1. When the diameter D of the free end of the rod 2 is 14 mm, the amplitude of the DN of the sinusoidal corrugation of wall 5 is (1.42-1.5) mm, and the step length of the corrugation is t (7.6-8.0) mm.

Пример 2. При Д 16 мм, ДН (1,61-1,6) мм, t (8,97-9,0) мм. Example 2. At D 16 mm, DN (1.61-1.6) mm, t (8.97-9.0) mm.

Приведенные конструктивные параметры стенки 5 свободного конца полого стержня 2, выполненного в виде кольцевых синусоидальных гофр, обеспечивают достаточную упругую деформацию ножки и максимальную жесткость закрепления ее в костномозговом канале бедренной кости. The structural parameters of the wall 5 of the free end of the hollow rod 2, made in the form of annular sinusoidal corrugations, provide sufficient elastic deformation of the legs and maximum rigidity of its fixing in the medullary canal of the femur.

Claims (1)

Ножка эндопротеза тазобедренного сустава, содержащая полый стержень с рельефной стенкой, отличающаяся тем, что стенка свободного конца стержня имеет форму кольцевых синусоидальных гофр. The leg of the hip joint prosthesis containing a hollow shaft with a relief wall, characterized in that the wall of the free end of the shaft has the form of circular sinusoidal corrugations.