RU2086210C1 - Compensating endoprosthesis of hip joint - Google Patents

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: endoprosthesis has pelvic component, head, neck, truncated part and leg. Leg consists of tube with bearing members on surface and rod in axial channel. Bearing members are made in form of hollow bodies of elongated oval shape with slots. One end of rod has olive, and the other end has nut and spring. EFFECT: higher efficiency.

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и применяется для протезирования патологически измененного в результате заболевания или травмы тазобедренного сустава. The invention relates to medicine, namely to traumatology and orthopedics, and is used for prosthetics of a hip joint that is pathologically altered as a result of a disease or injury.

Различные виды эндопротезов тазобедренного сустава, используемые сегодня, делятся на две большие группы по характеру их фиксации в костной ткани, т. е. фиксация их осуществляется как при помощи цемента, так и без него. В случаях бесцементной фиксации протеза в конструкцию ножки вводится резьба, ножка выполняется окончатой и т.п. При цементной фиксации слишком высока температура его полимеризации, что приводит к ожогу тканей. В случае возникающей необходимости извлечения такого протеза эта операция превращается в обширное, подчас калечащее, вмешательство. Бесцементная фиксация не безупречна, дает асептическую нестабильность, вызывает трудности извлечения устройства и прочее. The various types of hip arthroplasty used today are divided into two large groups according to the nature of their fixation in bone tissue, i.e., their fixation is carried out both with cement and without it. In cases of cementless prosthesis fixation, a thread is introduced into the leg structure, the leg is made fenestrated, etc. With cement fixation, its polymerization temperature is too high, which leads to tissue burns. If it becomes necessary to extract such a prosthesis, this operation turns into an extensive, sometimes crippling, intervention. Cementless fixation is not perfect, gives aseptic instability, causes difficulties in removing the device and so on.

Наиболее близким по своему техническому решению к заявляемому является компенсационный эндопротез (1), принятый нами за прототип. Принцип работы его основан на динамическом заполнении "мертвого пространства", образующегося под воздействием давления предварительно напряженной ножки. Конструктивно устройство представляет собой тотальный эндопротез с полой подпружиненной ножкой. The closest in its technical solution to the claimed is a compensation endoprosthesis (1), adopted by us for the prototype. Its principle of operation is based on the dynamic filling of the "dead space" formed under the influence of the pressure of a prestressed leg. Structurally, the device is a total endoprosthesis with a hollow spring-loaded leg.

К недостаткам устройства следует отнести то, что резорбция кости и воспаление резорбированной зоны происходит на ограниченном участке, что не обеспечивает достаточной стабильности фиксации протеза в кости. The disadvantages of the device include the fact that bone resorption and inflammation of the resorbed zone occurs in a limited area, which does not provide sufficient stability of fixation of the prosthesis in the bone.

Сущность изобретения выражается в совокупности существенных признаков, достаточных для достижения технического результата, и заключается в том, что ножка выполнена в виде трубки с направляющими, на которую нанизаны упорные элементы, представляющие собой полые тела удлиненно-овальной формы, расположенные по уменьшающимся в дистальном направлении диаметрам, с продольными щелевидными прорезями и цилиндрическими буртами на полюсах, причем цилиндрические бурты оснащены пазами под направляющие, стержень, размещенный в полости трубки, имеет на нижнем конце оливу с кольцевой выемкой под нижний бурт нижнего упорного элемента, аналогичная кольцевая выемка выполнена под верхний бурт верхнего упорного элемента и расположена в проксимальной части протеза, а верхний конец стержня, имеющий резьбу, несет на себе спиральную пружину и гайку с цилиндрическим буртом. The invention is expressed in the aggregate of essential features sufficient to achieve a technical result, and lies in the fact that the leg is made in the form of a tube with guides on which strut elements are strung, which are hollow bodies of an elongated oval shape located along diameters decreasing in the distal direction , with longitudinal slit-like slots and cylindrical collars at the poles, and the cylindrical collars are equipped with grooves for guides, a rod placed in the cavity of the tube, t at the lower end of the olive with an annular recess under the lower shoulder of the lower stop element, a similar annular recess is made under the upper shoulder of the upper stop element and is located in the proximal part of the prosthesis, and the upper end of the shaft having a thread carries a coil spring and a nut with a cylindrical shoulder .

Выполнение остова ножки протеза в виде трубки придает конструкции упругость, необходимую для демпфирования знакопеременных нагрузок, при сохранении прочностных качеств. Трубка дает возможность разместить на ее поверхности упорные элементы, а внутри стержень, имеющие различное функциональное значение для конструкции в целом. Наличие на поверхности трубки продольных направляющих обеспечивает сохранение взаимного расположения упорных элементов, предотвращая их проворачивание. Этим повышается стабильность положения протеза после его установки. The implementation of the skeleton of the legs of the prosthesis in the form of a tube gives the structure the elasticity necessary for damping alternating loads, while maintaining strength properties. The tube makes it possible to place thrust elements on its surface, and inside the rod, having different functional significance for the structure as a whole. The presence on the surface of the tube of longitudinal guides ensures the preservation of the relative positions of the thrust elements, preventing their rotation. This increases the stability of the position of the prosthesis after its installation.

Выполнение упорных элементов удлиненно-овальной формы определяет более плотный их контакт с внутренней поверхностью диафиза за счет прилегания упоров к кости на определенном протяжении, а не только вершиной выпуклости. Этим также повышается стабильность фиксации ножки протеза в кости. The implementation of the persistent elements of an elongated-oval shape determines their closer contact with the inner surface of the diaphysis due to the abutment abutment to the bone for a certain length, and not just the apex of the bulge. This also increases the stability of fixation of the leg of the prosthesis in the bone.

Щелевидные прорези на полых упорных элементах обеспечивает возможность их циркулярного расширения при сжатии по длинной оси. Этим существенно повышается стабильность фиксации устройства за счет более плотного контакта упоров с поверхностью диафизарного канала кости. The slit-like slots on the hollow thrust elements provide the possibility of their circular expansion during compression along the long axis. This significantly increases the stability of the fixation of the device due to more tight contact of the stops with the surface of the diaphyseal canal of the bone.

Цилиндрические бурты на полюсах упорных элементов дают возможность безлюфтовой установки последних на трубке, а наличие в буртах пазов под направляющие исключает проворачивание упорных элементов, повышая стабильность фиксации протеза. Cylindrical collars at the poles of the abutment elements make it possible to install the latter without a backlash on the tube, and the presence of grooves under the guides eliminates the rotation of the abutment elements, increasing the stability of the prosthesis fixation.

Расположение упорных элементов по уменьшающимся в дистальном направлении диаметрам облегчает установку и в случае возникшей необходимости извлечение протеза. The arrangement of the stop elements along the diameters decreasing in the distal direction facilitates the installation and, if the need arises, the extraction of the prosthesis.

Наличие на нижнем конце стержня оливы с кольцевой выемкой и аналогичной выемки в проксимальной части протеза дает возможность разместить в них нижней бурт нижнего и соответственно верхний бурт верхнего упорного элемента, чем предотвращается осевое смещение упорных элементов вдоль трубки, обеспечивается возможность их осевого сжатия с циркулярным расширением. The presence of an olive with an annular recess and a similar recess in the proximal part of the prosthesis at the lower end of the stem makes it possible to place the lower shoulder of the lower and, accordingly, the upper shoulder of the upper stop element, which prevents axial displacement of the stop elements along the tube, and enables axial compression with circular expansion.

Наличие на верхнем конце стержня резьбы, гайки с буртом и спиральной пружины дает возможность продольно сжимать упорные элементы с одновременным их циркулярным расширением для повышения степени контакта в системе "металл-кость". В случае резорбции костной ткани от давления упорными элементами контакт последних с костью компенсируется за счет разжимающейся пружины. Таким образом сохраняется напряженное состояние циркулярно расширенных упорных элементов. The presence on the upper end of the thread rod, collar nut and coil spring makes it possible to compress thrust elements longitudinally while simultaneously expanding them to increase the degree of contact in the metal-bone system. In the case of resorption of bone tissue from pressure by persistent elements, the contact of the latter with the bone is compensated by an expanding spring. Thus, the stress state of the circularly expanded thrust elements is maintained.

На фиг. 1 представлен общий вид с сечением и вырывами в проксимальном отделе и в упорном элементе; на фиг. 2 упорный элемент; на фиг. 3 стержень с фрагментами трубки и упорного элемента. In FIG. 1 shows a general view with a section and breakouts in the proximal region and in the thrust element; in FIG. 2 thrust element; in FIG. 3 rod with fragments of tube and thrust element.

Эндопротез содержит тазовый компонент 1, головку 2, шейку 3, вертельный отдел 4 и ножку, состоящую из жестко соединенной с проксимальным отделом протеза трубки 5 с продольными направляющими 6 на ее поверхности. На трубку 5 нанизаны упорные элементы 7 удлиненно-овальной формы, имеющие продольные щелевидные прорези 8 и несущие цилиндрические бурты 9 на полюсах. В буртах 9 выполнены пазы 10 под направляющие 6. Диаметры упорных элементов 7 уменьшаются по направлению к концу ножки протеза таким образом, что тело вращения отрезка прямой, касательной к боковым поверхностям упорных элементов 7, имеет форму усеченного конуса, обращенного основанием кверху. В полости трубки 5 размещен стержень 11, имеющий на нижнем конце оливу 12 с кольцевидной выемкой 13 под нижний бурт 9 нижнего упорного элемента 7. В проксимальном отделе протеза выполнена кольцевая выемка, аналогичная выемке 12 (не показана), под верхний бурт 9 верхнего упорного элемента 7. Верхний конец стержня 11 имеет резьбу 14 и несет на себе гайку 15 с цилиндрическим буртом 16. Между буртом 16 и верхним торцом трубки 5 размещена спиральная пружина сжатия. The endoprosthesis contains a pelvic component 1, a head 2, a neck 3, a spit section 4 and a leg consisting of a tube 5 rigidly connected to the proximal part of the prosthesis with longitudinal guides 6 on its surface. Thrust elements 7 of an elongated oval shape are strung on the tube 5, having longitudinal slit-like slots 8 and bearing cylindrical collars 9 at the poles. In the shoulders 9, grooves 10 are made for the guides 6. The diameters of the abutment elements 7 are reduced towards the end of the prosthesis leg so that the body of rotation of a straight line tangent to the lateral surfaces of the abutment elements 7 has the shape of a truncated cone facing upward. A rod 11 is placed in the cavity of the tube 5, having an olive 12 at the lower end with an annular recess 13 for the lower shoulder 9 of the lower stop element 7. In the proximal part of the prosthesis, an annular recess similar to the recess 12 (not shown) is made under the upper shoulder 9 of the upper stop element 7. The upper end of the rod 11 has a thread 14 and carries a nut 15 with a cylindrical shoulder 16. Between the shoulder 16 and the upper end of the tube 5 there is a spiral compression spring.

Эндопротез применяют следующим образом. The endoprosthesis is used as follows.

Обнажают область тазобедренного сустава, иссекают его купсулу, резецируют проксимальный отдел бедра и вертлужную впадину. Костно-мозговой канал обрабатывают разверткой, конусность которой соответствует телу вращения отрезка прямой, касательной к боковым поверхностям упорных элементов 7. Ножку протеза погружают в диафизарное ложе до упора проксимального отдела устройства в плоскость опила диафаза при физиологической передней девиации шейки 3. Гайку 15 завинчивают, в результате чего сжимается пружина 17. После полного сжатия пружины 17 при продолжающемся затягивании гайки 15 стержень 11 подтягивается кверху. Благодаря этому происходит осевое сжатие упорных элементов 7 с их циркулярным расширением, приобретением ими напряженного состояния с плотным восполняемым контактом между ножкой эндопротеза и внутренней поверхностью диафиза. Тазовый компонент 1 устройства закрепляют одним из известных способов в области резецированной ветлужной впадины. The area of the hip joint is exposed, its bones are excised, the proximal femur and acetabulum are resected. The bone marrow canal is processed by a sweep, the taper of which corresponds to the body of rotation of a straight line tangent to the lateral surfaces of the abutment elements 7. The prosthesis leg is immersed in the diaphysic bed until the proximal part of the device is in the sawdust plane of the diaphase during physiological anterior deviation of the neck 3. The nut 15 is screwed in as a result of which the spring 17 is compressed. After the spring 17 is fully compressed, while the nut 15 is still tightened, the rod 11 is pulled upward. Due to this, the axial compression of the persistent elements 7 occurs with their circular expansion, their acquisition of a stressed state with a dense renewable contact between the endoprosthesis leg and the inner surface of the diaphysis. The pelvic component 1 of the device is fixed by one of the known methods in the area of the resected vesicle.

Claims (1)

Эндопротез тазобедренного сустава компенсирующий, состоящий из тазового компонента, головки, шейки, вертельного отдела и ножки, отличающийся тем, что ножка выполнена в виде трубки с направляющими, на которую нанизаны упорные элементы, представляющие собой полые тела удлиненно-овальной формы, расположенные по уменьшающимся в дистальном направлении диаметрам, с продольными щелевидными прорезями и цилиндрическими буртами на полюсах, причем цилиндрические бурты оснащены пазами под направляющие, стержень, размещенный в полости трубки, имеет на нижнем конце оливу с кольцевой выемкой под нижней бурт нижнего упорного элемента, аналогичная кольцевая выемка выполнена под верхней бурт верхнего упорного элемента и расположена в проксиvальной части протеза, а верхний конец стержня, имеющий резьбу, несет на себе спиральную пружину и гайку с цилиндрическим буртом. Compensating endoprosthesis of the hip joint, consisting of a pelvic component, a head, a neck, a spit and a leg, characterized in that the leg is made in the form of a tube with guides on which strut elements are strung, which are hollow bodies of an elongated-oval shape, located at decreasing in distal to diameters, with longitudinal slit-like slots and cylindrical collars at the poles, and the cylindrical collars are equipped with grooves for guides, a rod placed in the cavity of the tube there is olive at the lower end with an annular recess under the lower collar of the lower stop element, a similar annular recess is made under the upper collar of the upper stop element and is located in the proximal part of the prosthesis, and the upper end of the rod having a thread carries a coil spring and a nut with a cylindrical collar .

Images