RU2071299C1 - Acetabular unit of cementless anchorage type hip joint endoprosthesis - Google Patents

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: device has metal cup and polymeric insert introduceable into internal cavity of the cup. Cuts are made on the spheric portion of the metal cup running from its top to the base forming movable segments. Transverse grooves are made in the area where the spheric portion of the cup is coupled with conic portion of the insert. Cross-pieces of the grooves serve as flexible supporting members. Rows of teeth with cutting edges are spaced over the external surface of the movable segments. Upper faces of the teeth are set tangentially relative to the trajectory of their movement in rotating relative to the flexible supporting member. The external surface of the conic portion of the metal cup is provided with multistart thread. EFFECT: accelerated assembly of hip joint prostheses. 2 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, а более конкретно к эндопротезированию тазобедренного сустава у ортопедических больных. The invention relates to medicine, and more particularly to hip replacement in orthopedic patients.

Известен ацетабулярный компонент эндопротеза тазобедренного сустава [1] согласно которому он содержит металлическую чашку и полиэтиленовый вкладыш. Чашка выполнена сферической и имеет на одной полусфере горизонтальные прорези, образующие подвижные дуги, с гибкой опорой на нарезной части полусферы. При введении вкладыша во внутреннюю полость чашки дуги разводятся в стороны и распирают вертлужную впадину, фиксируя в ней ацетабулярный компонент. Known acetabular component of the hip joint endoprosthesis [1] according to which it contains a metal cup and a polyethylene liner. The cup is made spherical and has horizontal slots on one hemisphere, forming movable arcs, with flexible support on the threaded part of the hemisphere. When the insert is inserted into the internal cavity, the arcs are bent apart and the acetabulum is bursting, fixing the acetabular component in it.

Недостатком данной конструкции является ненадежность фиксации ацетабулярного компонента в вертлужной впадине. Подвижные дуги практически не участвуют в восприятии нагрузки при ходьбе, так как нагрузка действует только на торец дуги, а на ее плоскость, что приводит к разрушению гибкой опоры. The disadvantage of this design is the unreliability of fixing the acetabular component in the acetabulum. Moving arcs practically do not participate in the perception of the load when walking, since the load acts only on the end of the arc, but on its plane, which leads to the destruction of the flexible support.

Известен патент [2] согласно которому ацетабулярный компонент тазобедренного сустава выполнен в виде металлической чашки с медиально расположенными П-образными вырезами, образующими подвижные сегменты на гибкой опоре, функцию которой выполняет часть основания. При введении металлической чашки в вертлужную впадину с помощью установочного инструмента подвижные сегменты сводятся к центру внутренней полости чашки, после введения сегменты освобождаются от установочного инструмента и под действием упругих сил возвращаются в исходное положение, распирая стенки вертлужнойвпадины. Шипы, которые находятся на внешней стороне сегментов, врезаются в губчатую ткань впадины, дополнительно фиксируя металлическую чашку. Затем во внутреннюю полость вводится полимерный вкладыш. A patent is known [2] according to which the acetabular component of the hip joint is made in the form of a metal cup with medially located U-shaped cutouts forming movable segments on a flexible support, the function of which is performed by part of the base. When a metal cup is inserted into the acetabulum using the installation tool, the movable segments are reduced to the center of the inner cavity of the cup, after the introduction, the segments are released from the installation tool and, under the action of elastic forces, return to their original position, bursting the walls of the acetabulum. The spikes that are on the outside of the segments cut into the spongy tissue of the cavity, further fixing the metal cup. Then, a polymer insert is introduced into the internal cavity.

По сравнению с вышеприведенным патентом в указанном крепление ацетабулярного компонента в вертлужной впадине более эффективно. Compared to the above patent, said attachment of the acetabular component in the acetabulum is more efficient.

Однако, недостатком данной конструкции является то, что основная фиксация чашки осуществляется по краям вертлужной впадины, а не по всей ее поверхности. Обычно края вертлужной впадины ослаблены патологическими процессами и, таким образом, не могут служить надежной опорой для фиксации ацетабулярного компонента. However, the disadvantage of this design is that the main cup fixation is carried out along the edges of the acetabulum, and not over its entire surface. Usually, the edges of the acetabulum are weakened by pathological processes and, therefore, cannot serve as a reliable support for fixing the acetabular component.

Наиболее близким техническим решением к предложенному по решаемой задаче является ацетабулярный компонент эндопротеза тазобедренного сустава бесцеметной фиксации [3]
Согласно патенту ацетабулярный компонент включает металлическую чашку, нижняя часть которой выполнена конусной, а верхняя сферической с медиально расположенными разрезами, образующими подвижные сегменты на гибкой опоре, на внешней стороне которых расположены зубцы с режущими кромками и винтовой полимерный вкладыш.The closest technical solution to the one proposed for the problem to be solved is the acetabular component of the hip joint endoprosthesis of cementless fixation [3]
According to the patent, the acetabular component includes a metal cup, the lower part of which is conical and the upper spherical with medially arranged cuts that form movable segments on a flexible support, on the outer side of which there are teeth with cutting edges and a screw polymer insert.

Недостаток данной конструкции такой же, как и в патенте [2] фиксация металлической чашки по краям вертлужной впадины. Кроме того излишняя подвижность сегментов, отсутствие их надежной фиксации в основании чашки, размещение гибкой опоры в зоне сферического купола, который принимает значительные нагрузки при ходьбе и дополнительные нагрузки от работы подвижных сегментов- все это приводит к ненадежной фиксации чашки в вертлужной впадине и ее недолговечность. The disadvantage of this design is the same as in the patent [2] fixing a metal cup along the edges of the acetabulum. In addition, the excessive mobility of the segments, the lack of their reliable fixation in the base of the cup, the placement of a flexible support in the area of the spherical dome, which takes significant loads when walking and additional loads from the operation of the movable segments, all this leads to unreliable fixation of the cup in the acetabulum and its fragility.

Задача, которую решает предлагаемое техническое решение это продление срока службы ацетабулярного компонента и надежность его крепления в вертлужной впадине за счет фиксации чашки по всей ее поверхности. The problem that the proposed technical solution solves is the extension of the life of the acetabular component and the reliability of its fastening in the acetabulum by fixing the cup over its entire surface.

Для осуществления поставленной задачи в ацетабулярном компоненте эндопротеза тазобедренного сустава бесцементной фиксации, включающем металлическую чашку, нижняя часть которой выполнена конусной, а верхняя - сферической с медиально расположенными разрезами, образующими подвижные сегменты на гибкой опоре, на внешней стороне которых расположены ряды зубцов с режущими кромками и винтовой полимерный вкладыш, разрезы, образующие сегменты, выполнены на сферической части металлической чашки от ее вершины до основания, где в месте сопряжения сферической части с конической частью вкладыша, выполнены поперечные пазы, перемычки между которыми выполняют функцию опоры, при этом на верхние грани зубцов расположены по касательной к траектории их перемещения при повороте относительно гибкой опоры, а внешняя сторона конусной части металлической чашки снабжены многозаходной резьбой. To accomplish this task in the acetabular component of the hip joint prosthesis of cementless fixation, including a metal cup, the lower part of which is made conical and the upper is spherical with medially arranged cuts that form movable segments on a flexible support, on the outer side of which there are rows of teeth with cutting edges and screw polymer insert, cuts forming segments are made on the spherical part of the metal cup from its top to the base, where in place I spherical portion with the conical portion of the insert are formed transverse grooves, webs between which perform the function of support, while the upper faces of teeth are arranged tangentially to the path of movement when turning relatively flexible support and the outer side taper portion of the metallic plates are provided with multiple threads.

Подобное решение позволяет надежно укрепить металлическую чашку в вертлужной впадине с фиксацией ее как по краям с помощью многозаходной резьбы в основании чашки, так и путем принудительного разведения сегментов при ввинчивании полимерного вкладыша во внутреннюю полость чашки и дополнительной фиксации ее с помощью зубцов, которые врезаясь в губчатую ткань вертлужнойвпадины, принимают на себя часть нагрузки, которая ложится на металлическую чашку. Such a solution allows you to reliably strengthen the metal cup in the acetabulum with its fixation both around the edges using multi-threading at the base of the cup, and by forcibly diluting the segments when screwing the polymer insert into the inner cavity of the cup and additionally fixing it with the help of teeth that crash into the sponge tissue of the acetabulum, take on part of the load, which lies on a metal cup.

После полной фиксации чашки в вертлужной впадине и введения полимерного вкладыша гибкие подвижные сегменты становятся жесткими и воспринимают нагрузку со всей чашкой. After the cup is completely fixed in the acetabulum and the polymer insert is inserted, the flexible movable segments become rigid and absorb the load with the entire cup.

Изобретение поясняется чертежом, где:
на фиг. 1 изображен ацетабулярный компонент эндопротеза тазобедренного сустава, вид в плане и в сечении по А А;
на фиг. 2 то же, в рабочем положении;
на фиг. 3 подвижный сегмент с зубцами на сферической части металлической чашки.The invention is illustrated in the drawing, where:
in FIG. 1 shows the acetabular component of the hip joint prosthesis, view in plan and in section along A A;
in FIG. 2 the same in working position;
in FIG. 3 movable segment with teeth on the spherical part of the metal cup.

Пример выполняется. An example is running.

Ацетабулярный компонент эндопротеза тазобедренного сустава бесцементной фиксации включает металлическую чашку 1, нижняя часть 2 которой выполнена конусной, а верхняя 3 сферической. На сферической части 3 чашки 1 выполнены разрезы 4 от вершины до основания, образующие подвижные сегменты 5. В основании сферической части 3 прорезаны поперечные пазы 6, перемычки 7 между которыми выполняют функцию гибкой опоры сегментов 5. Acetabular component of the hip joint of cementless fixation includes a metal cup 1, the lower part 2 of which is made conical, and the upper 3 spherical. On the spherical part 3 of the cup 1, cuts 4 are made from the top to the base, forming movable segments 5. At the base of the spherical part 3, transverse grooves 6 are cut, jumpers 7 between which serve as flexible supports for the segments 5.

С внешней стороны сегментов 5 расположены ряды зубцов 8 с режущими кромками. Верхние грани 9 зубцов 8 расположены по касательной к траектории их перемещения при повороте относительно гибкой опоры, т. е. сегментов 5. On the outside of the segments 5 are rows of teeth 8 with cutting edges. The upper faces 9 of the teeth 8 are located tangent to the trajectory of their movement when turning relative to a flexible support, i.e., segments 5.

С внешней стороны конусная часть 2 металлической чашки 1 снабжена многозаходной резьбой 10. On the outside, the conical part 2 of the metal cup 1 is provided with multi-thread 10.

Ацетабулярный компонент содержит также винтовой полимерный вкладыш 11, выполненный в виде чашки со сферической 12 и конусной 13 частями и резьбой 14. The acetabular component also contains a screw polymer insert 11, made in the form of a cup with spherical 12 and conical 13 parts and thread 14.

Для перемещения винтового вкладыша 1 предусмотрена резьба 15 на внутренней поверхности конусной 13 части чашки. To move the screw liner 1, a thread 15 is provided on the inner surface of the conical 13 part of the cup.

При полном завинчивании полимерного вкладыша 11 в чашку 1 происходит совмещение наружной сферы вкладыша с внутренней поверхностью разведенных сегментов 5 металлической чашки 1. When the polymer insert 11 is completely screwed into the cup 1, the outer sphere of the insert is combined with the inner surface of the divorced segments 5 of the metal cup 1.

Установка ацетабулярного компонента эндопротеза тазобедренного сустава осуществляется следующим образом. The installation of the acetabular component of the hip joint prosthesis is as follows.

После резекции головки, шейки бедра и удаления остатков капсулы со связками фрезами разрабатывают вертлужную впадину, удаляя остатки хрящевого покрова. Затем примерочными чашками подбирают необходимый типоразмер металлической чашки. Специальными установочными инструментами ввинчивается металлическая чашка 1. При этом наклон ее должен составлять с вертикальной линией, проходящей по нижнему краю впадины, угол 45^oC.After resection of the head, femoral neck and removal of the remains of the capsule with bundles of cutters, the acetabulum is developed, removing the remaining cartilage. Then, with the fitting cups, the required standard size of the metal cup is selected. The metal cup 1 is screwed in with special installation tools. In this case, its inclination should be an angle of 45 ^o C. with a vertical line running along the lower edge of the cavity.

После установки металлической чашки 1 во внутреннюю ее полость вводится и завинчивается полимерный вкладыш 11 до полного сопряжения с поверхностью сегментов после их разведения. При ввинчивании вкладыша его сферическая часть давит на внутреннюю поверхность подвижных сегментов 5 и разводит их, поворачивается относительно гибкой опоры. В это время зубцы 8, верхняя грань 9 которых расположена по касательной к траектории их перемещения, вдавливаются в губчатую кость боковых стенок вертлужной впадины, дополнительно фиксируя металлическую чашку 1. After installing the metal cup 1, a polymer insert 11 is inserted and screwed into its internal cavity until it is fully mated with the surface of the segments after their dilution. When screwing in the liner, its spherical part presses on the inner surface of the movable segments 5 and spreads them, rotates relative to a flexible support. At this time, the teeth 8, the upper face 9 of which is located tangential to the path of their movement, are pressed into the spongy bone of the side walls of the acetabulum, additionally fixing the metal cup 1.

После установки ножки эндопротеза в костно-мозговой канал и подбора головки, последнюю вставляют в ацетабулярный компонент эндопротеза. Рану дренируют и послойно ушивают наглухо. After installing the endoprosthesis legs in the marrow canal and selecting the head, the latter is inserted into the acetabular component of the endoprosthesis. The wound is drained and sutured in layers tightly.

Данная конструкция ацетабулярного компонента эндопротеза тазобедренного сустава бесцементной фиксации изготовлена в 10 экземплярах и прошла испытания в патолого-анатомическом отделении ГКБ N 13. Фиксация ацетабулярного компонента в вертлужной впадине была надежной. This design of the acetabular component of the endoprosthesis of the hip joint of cementless fixation was made in 10 specimens and was tested in the pathological and anatomical department of Clinical Hospital No 13. The fixation of the acetabular component in the acetabulum was reliable.

Claims (3)

1. Ацетабулярный компонент эндопротеза тазобедренного сустава бесцементной фиксации, включающий металлическую чашку, нижняя часть которой выполнена конусной, а верхняя сферической с меридиально расположенными прорезями, образующими подвижные сегменты на гибкой опоре, на внешней стороне которых расположены ряды зубцов с режущими кромками, и винтовой полимерный вкладыш, отличающийся тем, что разрезы, образующие сегменты, выполнены на сферической части металлической чашки от ее вершины до основания, где в месте сопряжения сферической части с конической частью вкладыша выполнены поперечные пазы, перемычки между которыми выполняют функцию гибкой опоры. 1. Acetabular component of the hip joint prosthesis of cementless fixation, including a metal cup, the lower part of which is made conical, and the upper spherical with meridially arranged slots forming movable segments on a flexible support, on the outside of which there are rows of teeth with cutting edges, and a screw polymer insert characterized in that the cuts forming the segments are made on the spherical part of the metal cup from its top to the base, where at the point of conjugation of the spherical cup Transverse grooves are made with the conical part of the liner, the bridges between which serve as a flexible support. 2. Компонент по п.1, отличающийся тем, что верхние грани зубцов расположены по касательной к траектории их перемещения при повороте относительно гибкой опоры. 2. The component according to claim 1, characterized in that the upper faces of the teeth are tangent to the path of their movement when turning relative to a flexible support. 3. Компонент по п.1, отличающийся тем, что внешняя сторона конусообразной части металлической чашки снабжена многозаходной резьбой. 3. The component according to claim 1, characterized in that the outer side of the conical portion of the metal cup is provided with multi-thread.

Images