RU2163791C1 - Bipolar single-pole hip joint endoprosthesis head - Google Patents

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: device has external metal sphere having turning in its inner cavity, polymer inlay having turning on its external diameter matching the turning in the inner cavity of the sphere, small-sized head directly fixable on endoprosthesis limb and in the polymer inlay. Fixing member is titanium nickelide ring with sharp ends between the outer metal sphere and the polymer inlay. The ring is put on over polymer inlay in cooled compressed state with sharp ends straightened. When heated inside the organism tissues, the ring buckles assuming ellipse shape entering the turning on the internal surface of the outer metal sphere and on the external diameter of the polymer inlay. Sharp ends are curved making arcs penetrating the polymer inlay body. EFFECT: enhanced reliability of prosthesis functioning. 3 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к эндопротезам, и может быть использовано в комплекте с бедренным компонентом эндопротеза тазобедренного сустава для замещения тазобедренного сустава человека при травмах и заболеваниях в случаях сохранения стенок вертлужной впадины. The invention relates to medical equipment, namely to endoprostheses, and can be used in conjunction with the femoral component of the hip joint replacement to replace a human hip joint in injuries and diseases in cases of maintaining the walls of the acetabulum.

Аналогом данной разновидности головки эндопротеза тазобедренного сустава однополюсного биполярного (далее по тексту - головки) является головка эндопротеза тазобедренного сустава фирмы US MEDIKAL PRODUCTS, Inc., США, (см. рекламный проспект Consensus Hip System, The Cutting Edge of Orthopedic Evolution, US MEDIKAL PRODUCTS, Inc.), выполненный в виде наружной сферы из кобальто-хромового сплава с полимерным вкладышем внутри, фиксирующимся в кольцевой проточке сферы с помощью полимерной манжеты вкладыша, при этом полимерный вкладыш удерживает головку меньшего диаметра, выполненную из кобальто-хромового сплава и надевающуюся уже непосредственно на конусную шейку ножки эндопротеза тазобедренного сустава. An analogue of this type of unipolar bipolar hip joint endoprosthesis head (hereinafter referred to as the head) is the head of the hip joint endoprosthesis manufactured by US MEDIKAL PRODUCTS, Inc., USA, (see the Consensus Hip System brochure, The Cutting Edge of Orthopedic Evolution, US MEDIKAL PRODUCTS , Inc.), made in the form of an outer sphere made of a cobalt-chromium alloy with a polymer liner inside, fixed in the annular groove of the sphere with a polymer cuff of the liner, while the polymer liner holds the head of a smaller diameter made of cob to-chromium alloy and wear already directly on the tapered neck stem hip prosthesis.

Недостатком данной головки является ненадежность удержания полимерного вкладыша в наружной сфере, т.к. кольцевая манжета не фиксирует вкладыш гарантированно от осевых проворотов внутри наружной сферы и от полного вывиха из наружной сферы, т.к. при установке полимерного вкладыша в наружную сферу кольцевая полимерная манжета частично деформируется и даже может быть частично срезана с вкладыша. The disadvantage of this head is the unreliability of the retention of the polymer liner in the outer sphere, because the ring cuff does not fix the liner guaranteed against axial rotations inside the outer sphere and from a complete dislocation from the outer sphere, because when installing the polymer liner in the outer sphere, the annular polymer cuff is partially deformed and can even be partially cut from the liner.

Данные недостатки частично устранены в головке корпорации PROTEK, (см. каталог PROTEK, Product line of SuIzer Orthopedics, стр. 58-59). These deficiencies have been partially eliminated in the head of PROTEK Corporation, (see PROTEK Catalog, Product line of SuIzer Orthopedics, pp. 58-59).

Данная головка выполнена в виде наружной сферы из кобальто-никелиево-хромово-молибденового сплава, в которой фиксируется полимерный вкладыш, в котором в свою очередь удерживается головка меньшего диаметра, выполненная из металлических или керамических материалов и надевающаяся непосредственно на конусную шейку эндопротеза тазобедренного сустава. Фиксация полимерного вкладыша в наружной сфере осуществлена за счет упругих свойств полимерного вкладыша, который имеет осевой разрез, позволяющий ему сжиматься и уменьшать свой наружный диаметр при установке его в наружную сферу, при этом же на полимерном вкладыше зафиксировано металлическое кольцо, которое, сжимаясь, вместе с вкладышем входит в наружную сферу и при разжатии вкладыша внутри сферы западает в проточку внутри наружной сферы. Недостатком данной головки является, так же как и предыдущем случае, ненадежность фиксации полимерного вкладыша в наружной сфере (возможность как осевых проворотов так и полного вывиха), т. к. фиксация обеспечена только небольшой упругой перемычкой полимера, остающейся вследствии осевого разреза на полимерном вкладыше. Данная конструкция выбрана прототипом заявляемого изобретения. This head is made in the form of an outer sphere made of cobalt-nickel-chromium-molybdenum alloy, in which a polymer insert is fixed, in which a smaller diameter head, made of metal or ceramic materials, is held and put directly on the conical neck of the hip joint endoprosthesis. The polymer liner was fixed in the outer sphere due to the elastic properties of the polymer liner, which has an axial section that allows it to shrink and reduce its outer diameter when it is installed in the outer sphere, while a metal ring is fixed on the polymer liner, which, compressing, together with the liner enters the outer sphere and when the liner is unclenched inside the sphere, it falls into the groove inside the outer sphere. The disadvantage of this head is, as in the previous case, the unreliability of fixing the polymer liner in the outer sphere (the possibility of both axial twists and complete dislocation), since the fixation is provided only by a small elastic bridge of the polymer, which remains due to the axial cut on the polymer liner. This design is selected as a prototype of the claimed invention.

Целью предлагаемого изобретения является улучшение фиксации полимерного вкладыша в наружной металлической сфере, что приводит к резкому повышению надежности работы эндопротеза в целом. The aim of the invention is to improve the fixation of the polymer liner in the outer metal sphere, which leads to a sharp increase in the reliability of the endoprosthesis as a whole.

Указанная цель достигается за счет того, что головка эндопротеза тазобедренного сустава одполюсного биполярного, состоящая из наружной металлической сферы с проточкой в ее внутренней полости, полимерного вкладыша с проточкой по своему наружному диаметру, совпадающему с проточкой во внутренней полости сферы, головки меньшего диаметра, которая непосредственно фиксируется на ножке эндопротеза и в полимерном вкладыше конструктивными способами, известными по предыдущим конструкциям, имеет фиксирующий элемент между наружной металлической сферой и полимерным вкладышем в виде кольца из никилида титана с заточенными в виде острия концами, которое надевается на полимерный вкладыш в охлажденном н сжатом состоянии, при этом концы в виде острия распрямлены, а при нагреве в тканях организма кольцо изгибается в виде элипса, заходя как в проточку на внутренней поверхности наружной металлической сферы, так и в проточку на наружном диаметре полимерного вкладыша, а концы в виде острия изгибаются дугами, при этом врезаясь в тело полимерного вкладыша. При термообработке никилида титана (для получения окончательного изделия в виде кольца) ему првдется такая форма эллипса и дуг на концах кольца, что находясь в проточках головки и стремясь приобрести форму, которую ему задали при термообработке, кольцо все время находится в напряженном состоянии, исключая любую возможность выскользнуть из проточек. Это позволяет надежно фиксировать полимерный вкладыш в наружной металлической сфере как от осевых, так и ротационных нагрузок. This goal is achieved due to the fact that the head of the hip joint is a bipolar hip joint, consisting of an external metal sphere with a groove in its internal cavity, a polymer insert with a groove in its outer diameter, which coincides with the groove in the internal cavity of the sphere, of a smaller diameter head, which is directly is fixed on the endoprosthesis leg and in the polymer insert using structural methods known in the previous constructions; it has a fixing element between the outer metal sphere and a polymer insert in the form of a ring of titanium nickelide with sharpened ends, which is worn on a polymer liner in a cooled and compressed state, while the ends in the form of a tip are straightened, and when heated in the tissues of the body, the ring bends in the form of an ellipse, entering both in the groove on the inner surface of the outer metal sphere and in the groove on the outer diameter of the polymer liner, and the ends in the form of a tip are bent by arcs, while crashing into the body of the polymer liner. During heat treatment of titanium nickelide (to obtain the final product in the form of a ring), it undergoes such an ellipse and arc shape at the ends of the ring that, being in the grooves of the head and trying to acquire the shape that was given to it during heat treatment, the ring is always in tension, excluding any the ability to slip out of the grooves. This allows you to reliably fix the polymer liner in the outer metal sphere from both axial and rotational loads.

Среди известных технических решений не обнаружено объекта аналогичного назначения, содержащего отличительные от прототипа признаки, направленные на достижение той же цели, что и в заявляемом в качестве изобретения имплантанте. Among the known technical solutions, no object of similar purpose was found containing distinctive features from the prototype, aimed at achieving the same goal as in the implant claimed as an invention.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 показан общий вид головки; на фиг. 2 - вид А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид I на фиг 2. The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a general view of the head; in FIG. 2 is a view AA in FIG. 1; in FIG. 3 is a view I in FIG. 2.

Головка представляет собой наружную металлическую сферу 1, кольцо из никилида титана 2, полимерный вкладыш 3, головку меньшего диаметра 4, которая непосредственно фиксируется на ножке эндопротеза тазобедренного сустава. The head is the outer metal sphere 1, a ring made of titanium nickelide 2, a polymer liner 3, a head of smaller diameter 4, which is directly fixed to the leg of the hip joint prosthesis.

Головка используется следующим образом. The head is used as follows.

После установки ножки эндопротеза тазобедренного сустава на его шейку надевается головка 4, при этом полимерный вкладыш 3 уже может быть надет на головку 4. На вкладыше надето никилидное кольцо 2. Перед установкой кольцо подготовлено - оно охлаждено, после чего ему придана форма кольца с диаметром чуть меньше, чем внутренний диаметр проточки на полимерном вкладыше, концы кольца в виде острия распрямлены. На полимерный вкладыш надевается наружная металлическая сфера 1, подобранная по внутреннему диаметру хряща вертлужной впадины костей таза, после чего можно провести вправление эндопротеза в вертлужную впадину. Кольцо из никилида титана, постепенно нагреваясь от тканей человеческого организма, начинает принимать форму эллипса, а его концы форму дуг. Тело кольца западает как в проточку на полимерном вкладыше, так и в проточку на наружной металлической сфере, а концы кольца врезаются остриями 5 в тело полимерного вкладыша. Следствием кратко вышеописанных действий является то, что за счет того, что кольцо запало в обе проточки и концами врезалось в полимерный вкладыш, он полностью фиксирован как от осевых, так и ротационных нагрузок, чем и достигается основная цель изобретения. After installing the leg of the hip joint endoprosthesis, head 4 is put on its neck, while the polymer liner 3 can already be worn on the head 4. The nikilide ring is put on the liner 2. Before installation, the ring is prepared - it is cooled, after which it is shaped like a ring with a diameter of a little smaller than the inner diameter of the groove on the polymer liner, the ends of the ring in the form of a tip are straightened. An outer metal sphere 1 is put on the polymer insert, selected according to the inner diameter of the cartilage of the acetabulum of the pelvic bones, after which it is possible to direct the endoprosthesis into the acetabulum. A ring made of titanium nickelide, gradually heating up from the tissues of the human body, begins to take the form of an ellipse, and its ends form arcs. The body of the ring sinks both into the groove on the polymer insert and into the groove on the outer metal sphere, and the ends of the ring are cut by points 5 into the body of the polymer insert. The consequence of the briefly described actions is that due to the fact that the ring sunk into both grooves and crashed into the polymer liner with its ends, it is completely fixed from both axial and rotational loads, which achieves the main objective of the invention.

Claims (1)

Головка эндопротеза тазобедренного сустава однополюсного биполярного, состоящая из наружной металлической сферы с проточкой в ее внутренней полости, полимерного вкладыша с проточкой по своему наружному диаметру, совпадающему с проточкой во внутренней полости сферы, головки меньшего диаметра, которая непосредственно фиксируется на ножке эндопротеза и в полимерном вкладыше, отличающаяся тем, что фиксирующим элементом между наружной металлической сферой и полимерным вкладышем является кольцо из никелида титана с заточенными в виде острия концами, которое надевается на полимерный вкладыш в охлажденном и сжатом состоянии, при этом концы в виде острия распрямлены, а при нагреве в тканях организма изгибаются в виде эллипса, заходя как в проточку на внутренней поверхности наружной металлической сферы, так и в проточку на наружном диаметре полимерного вкладыша, а концы в виде острия изгибаются дугами, при этом врезаясь в тело полимерного вкладыша, что позволяет надежно фиксировать полимерный вкладыш в наружной металлической сфере как от осевых, так и ротационных нагрузок. The hip joint endoprosthesis head is unipolar bipolar, consisting of an external metal sphere with a groove in its inner cavity, a polymer insert with a groove in its outer diameter matching the groove in the inner cavity of the sphere, a smaller diameter head that is directly fixed on the endoprosthesis leg and in the polymer insert characterized in that the fixing element between the outer metal sphere and the polymer insert is a ring of titanium nickelide with sharpened in the form of ends, which is worn on the polymer liner in a cooled and compressed state, while the ends in the form of a tip are straightened, and when heated in the body tissues they bend in the form of an ellipse, entering both the groove on the inner surface of the outer metal sphere and the groove on the outer the diameter of the polymer liner, and the ends in the form of a tip are bent by arches, while crashing into the body of the polymer liner, which allows reliable fixation of the polymer liner in the outer metal sphere from both axial and rotational loads.

Images