RU2801048C2 - Method of replacing an elbow joint defect with an individual 3d implant - Google Patents

Method of replacing an elbow joint defect with an individual 3d implant Download PDF

Info

Publication number
RU2801048C2
RU2801048C2 RU2022130759A RU2022130759A RU2801048C2 RU 2801048 C2 RU2801048 C2 RU 2801048C2 RU 2022130759 A RU2022130759 A RU 2022130759A RU 2022130759 A RU2022130759 A RU 2022130759A RU 2801048 C2 RU2801048 C2 RU 2801048C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shoulder
implant
elbow
individual
component
Prior art date
Application number
RU2022130759A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2022130759A (en
Inventor
Александр Александрович Курильчик
Алексей Леонидович Стародубцев
Вячеслав Евгеньевич Иванов
Алексей Леонидович Зубарев
Мамед Джавадович Алиев
Сергей Анатольевич Иванов
Андрей Дмитриевич Каприн
Игорь Борисович Красовский
Андрей Александрович Панченко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр радиологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ радиологии" Минздрава России)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр радиологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ радиологии" Минздрава России) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр радиологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ радиологии" Минздрава России)
Publication of RU2022130759A publication Critical patent/RU2022130759A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2801048C2 publication Critical patent/RU2801048C2/en

Links

Abstract

FIELD: medicine; traumatology; orthopedics; oncology.
SUBSTANCE: group of inventions can be used when replacing the lotus joint with restoring its functions. On the inner contour of the annular element of the individual 3D implant there are liners made of ultra-high molecular weight polyethylene. The outer part of the annular element of the elbow component has a smooth polished articulation surface. On the other side of the shoulder component of the body there is a leg and a detachable element with holes, including two bushings, between which the ring element with the sleeve of the elbow component is fixed. When assembling the endoprosthesis, the hole of the annular element of the elbow component is aligned with the detachable element of the shoulder component and fixed with an axle and a lock in the form of plugs. The defect replacement method includes a skin incision along the outer surface of the lower third of the left shoulder with the transition to the anterior surface of the elbow joint. Soft tissues are bred. The biceps and brachialis muscles are retracted and the affected tumor of the humerus is exposed. From the places of attachment to the humerus, the brachioradialis muscle, the long radial extensor of the wrist, the short radial extensor of the wrist, the extensor of the fingers, the extensor of the little finger, the ulnar extensor of the wrist are cut off. The capsule of the elbow joint is dissected and the olecranon of the ulna is exposed. The block of the humerus is isolated and dislocated from the trochlear notch of the ulna, the bone is resected along the required length, the preparation is mobilized and removed. After resection, a plastic fitting template is installed to determine the boundaries of the resection of sections of the bone tissue of the ulna. A seat for the ulnar stem of the endoprosthesis is prepared, the stem of an individual 3D implant is installed in the humerus on cement. The body template of an individual 3D implant is placed on the shoulder stem and tightened with a screw. The shoulder and elbow components are aligned using the axis template, the operability of the connection and the level of resection are checked. The templates are removed and a sleeve is installed in the hole of the shoulder leg. The shoulder body of an individual 3D implant is placed and fixed with a cap screw to the shoulder stem and a bump stop is installed. The leg of the ulnar component in the ulna is installed and secured with a screw. The sleeve is placed in the elbow component. A plug with an insert is placed in the hinge joint of the shoulder housing of an individual 3D implant and two bushings are installed. The elbow component and the shoulder body of an individual 3D implant are aligned using an axis. The second liner is installed and the second plug is tightened and tried for movement. A prolene mesh is fixed around the individual 3D implant, to which the severed muscles are fixed, after which the joint capsule is sutured.
EFFECT: group of inventions provides a range of motion close to the range of motion of a healthy elbow, with long-term survival of the implant, as well as adequate support for the remaining bones of the forearm, due to the use of an individual 3D implant in the method.
2 cl, 12 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в онкологии, травматологии, реконструктивной хирургии при выполнении замещения лотевого сустава с восстановлением его функций.SUBSTANCE: invention relates to medicine and can be used in oncology, traumatology, reconstructive surgery when replacing the ankle joint with restoring its functions.

Первичные злокачественные опухоли костей встречаются относительно редко и составляют не более 2% всей онкологической патологии. По данным официальной статистики, в Российской Федерации показатель заболеваемости саркомами костей в 2013 г. составил 0,9 на 100 000 населения в год. Опухолевое поражение дистальных, околосуставных отделов плечевой кости, диагностируется редко, в связи с чем опыт хирургического лечения этой категории больных ограничен несколькими специализированными клиниками. Разработка и совершенствование методик органосохраняющих операций у этих пациентов является актуальной проблемой современной онкоортопедии. В отечественной и зарубежной литературе количество публикаций, посвященных данной тематике, ограничено, они преимущественно представлены описанием клинических случаев или краткими сообщениями. Primary malignant bone tumors are relatively rare and account for no more than 2% of all oncological pathology. According to official statistics, in the Russian Federation, the incidence rate of bone sarcomas in 2013 was 0.9 per 100,000 population per year. Tumor lesions of the distal, periarticular parts of the humerus are rarely diagnosed, and therefore the experience of surgical treatment of this category of patients is limited to several specialized clinics. The development and improvement of methods of organ-preserving operations in these patients is an urgent problem of modern onco-orthopedics. In domestic and foreign literature, the number of publications devoted to this topic is limited, they are mainly represented by descriptions of clinical cases or brief reports.

Сложное анатомическое строение локтевого сустава, часто небольшой диаметр костномозгового канала плечевой и локтевой костей и дефицит мягких тканей в этой анатомической области определяют сложность выполнения органосохраняющих и реконструктивных операций при локализации опухоли в дистальных отделах плечевой кости. До 80-х годов прошлого столетия ампутация оставалась одним из основных методов лечения этих больных при местно-распространенном опухолевом процессе, а сохраняющие реконструктивные операции ограничивались артродезированием (Краевский Н.А., Трапезников Н.Н., ред. Опухоли опорно-двигательного аппарата (Морфология, диагностика, клиника и лечение). Сборник статей. вып. 9. М.; 1984; Shekkeris AS, Hanna SA, Sewell MD, Spiegelberg BGI, Aston WJS, Blunn GW et al. Endoprosthetic reconstruction of the distal tibia and ankle joint after resection of primary bone tumors. J Bone Joint Surg Br. 2009;91(10):1378-1382).The complex anatomical structure of the elbow joint, the often small diameter of the medullary canal of the humerus and ulna, and the deficiency of soft tissues in this anatomical region determine the complexity of performing organ-preserving and reconstructive operations when the tumor is localized in the distal parts of the humerus. Until the 80s of the last century, amputation remained one of the main methods of treating these patients with a locally advanced tumor process, and preserving reconstructive operations were limited to arthrodesis (Kraevsky N.A., Trapeznikov N.N., ed. Tumors of the musculoskeletal system ( Morphology, diagnosis, clinic and treatment. Collection of articles, issue 9. M., 1984; Shekkeris AS, Hanna SA, Sewell MD, Spiegelberg BGI, Aston WJS, Blunn GW et al. Endoprosthetic reconstruction of the distal tibia and ankle joint after resection of primary bone tumors J Bone Joint Surg Br 2009;91(10):1378-1382).

Внедрение в онкоортопедию методики эндопротезирования костей и суставов позволило не только расширить показания для проведения органосохраняющих операций больным при опухолях дистальных отделов плечевой кости, но и значительно улучшить функциональные результаты лечения и качество жизни этих пациентов. Локтевой сустав по числу участвующих в нем костей является сложным. В локтевом суставе сочленяются три кости: дистальный конец плечевой кости и проксимальные концы локтевой и лучевой костей. Сочленяющиеся кости образуют три сустава, заключенные в одну капсулу (сложный сустав): плечелоктевой, art. humeroulnaris, плечелучевой, art. humeroradialis, и проксимальный лучелоктевой, art. radioulnarisproximalis. Последний функционирует вместе с соименным дистальным сочленением, образуя комбинированный сустав. Плечелоктевой сустав представляет собой блоковидный сустав с винтообразным строением суставных поверхностей. Суставная поверхность со стороны плеча образуется блоком, trochlea; находящаяся на нем выемка (направляющая бороздка) располагается не перпендикулярно оси блока, а под некоторым углом к ней, вследствие чего получается винтовой ход. С блоком сочленяется incisuratrochlearis локтевой кости, которая имеет гребешок, соответствующий таковой же выемке на блоке плечевой кости. Плечелучевой сустав образуется сочленением capitulumhumeri с ямкой на головке лучевой кости и является по форме шаровидным, но фактически движение в нем совершается только вокруг двух осей, возможным для локтевого сустава, так как он является лишь частью последнего и связан с локтевой костью, которая ограничивает его движения. Даже незначительные изменения в этом суставевызывают ограничения функции и ухудшение качества жизни. Для решения данного вопроса имеется определенный арсенал методов ортопедической хирургической помощи. Однако, к огромному сожалению, при невозможности сохранения сустава наиболее распространенным методом является артродез локтевого сустава. Артродез любого сустава является конечным пунктом хирургической помощи. Именно по этой причине врачи всего мира пытаются найти способ сохранить или увеличить амплитуду движения в суставе.The introduction of the technique of endoprosthesis replacement of bones and joints into oncoorthopedics allowed not only to expand the indications for organ-preserving operations in patients with tumors of the distal humerus, but also to significantly improve the functional results of treatment and the quality of life of these patients. The elbow joint is complex in terms of the number of bones involved. Three bones articulate at the elbow joint: the distal end of the humerus and the proximal ends of the ulna and radius. Articulating bones form three joints enclosed in one capsule (complex joint): humeroulnar, art. humeroulnaris, brachioradialis, art. humeroradialis, and proximal radioulnar, art. radioulnarisproximalis. The latter functions together with the distal articulation of the same name, forming a combined joint. The shoulder-elbow joint is a block-shaped joint with a helical structure of the articular surfaces. The articular surface from the side of the shoulder is formed by a block, trochlea; the recess located on it (guide groove) is not located perpendicular to the axis of the block, but at a certain angle to it, as a result of which a helical stroke is obtained. Articulated with the block is the incisuratrochlearis of the ulna, which has a crest corresponding to the same notch on the block of the humerus. The shoulder joint is formed by the articulation of the capitulumhumeri with the fossa on the head of the radius and is spherical in shape, but in fact, movement in it occurs only around two axes, possible for the elbow joint, since it is only part of the latter and is associated with the ulna, which limits its movement . Even minor changes in this joint cause functional limitations and a deterioration in the quality of life. To address this issue, there is a certain arsenal of methods of orthopedic surgical care. However, unfortunately, if it is impossible to save the joint, the most common method is arthrodesis of the elbow joint. Arthrodesis of any joint is the end point of surgical care. It is for this reason that doctors around the world are trying to find a way to maintain or increase the range of motion in the joint.

Дегенеративные заболевания такие, как остеоартрит, а также воспалительные артриты, ревматоидный артрит, обычно вызывают дегенерацию суставов и образование дефекта кости. В посттравматических ситуациях может развиться посттравматический артрит, проявляющийся симптомами, когда пациенты испытывают боль и потерю диапазона движений. Первоначальное консервативное вмешательство часто включает шинирование и инъекции стероидов. Синовэктомия и санация артритных деформаций являются хирургическими вариантами, когда повреждение хряща ограничено. Артодез является вариантом для выраженных повреждений суставов и редко используется при этом диапазон движения не сохраняется. Degenerative diseases such as osteoarthritis, as well as inflammatory arthritis, rheumatoid arthritis, usually cause joint degeneration and bone defect formation. In post-traumatic situations, post-traumatic arthritis can develop, manifesting symptoms when patients experience pain and loss of range of motion. Initial conservative intervention often includes splinting and steroid injections. Synovectomy and debridement of arthritic deformities are surgical options when cartilage damage is limited. Arthodes is an option for severe joint injuries and is rarely used when range of motion is not preserved.

В то время как дегенеративные заболевания обычно поражают пациентов после пятого десятилетия жизни, травматические состояния могут вызыватьнарушения в более молодых возрастных группах. Такие локализации переломов, как дистальный отдел плечевой кости или локтевого отростка, часто сопровождаются внутрисуставным поражением, что может привести к необратимому повреждению хряща, несмотря на хирургические усилия по восстановлению. Это особенно важно при анатомической реконструкциив условияхотсутствия костно-хрящевых частей, что может иметь место при открытых травмах. В этих случаях рассмотрение вопроса о первичном эндопротезировании, как вариант может быть рассмотрен. Варианты реконтрукции без эндопротезирования могут быть использованы при частичном повреждении локтевого сустава, например при дистальном дефекте отдела плечевой кости.While degenerative diseases usually affect patients after the fifth decade of life, traumatic conditions can cause impairment in younger age groups. Fracture sites such as the distal humerus or olecranon are often accompanied by intra-articular involvement, which can lead to irreversible cartilage damage despite surgical repair efforts. This is especially important in anatomical reconstruction in the absence of bone and cartilage parts, which can occur with open injuries. In these cases, consideration of primary arthroplasty as an option may be considered. Reconstruction options without arthroplasty can be used in case of partial damage to the elbow joint, for example, in case of a distal defect of the humerus.

Таким образом, возможность замены только дистального отдела плечевой кости (гемиартропластика) или всеголоктя (тотальное эндопротезирование) весьма актуально, как в практике ортопедов травматологов, так и онкоортопедов.Thus, the possibility of replacing only the distal humerus (hemiarthroplasty) or the entire elbow (total arthroplasty) is very important, both in the practice of orthopedic traumatologists and orthopedic oncologists.

Известен эндопротез для частичной и полной замены сустава (US 10307189 B2).Эндопротез фиксируют к костям путем использования строго механических креплений, например, стержня с резьбой, фиксирующегосяв интрамедуллярном канале с резьбой. Могут быть предусмотрены поперечные фиксирующие элементы. Отпадает необходимость в костном цементе. Эндопротезможет использоваться для замены сегмента одной кости, образующейсоединение, используя естественный суставной конец другой кости. В качестве альтернативы оба конца костей образующих сустав могут быть заменены протезом. Решение о замене одного или обоих концов кости может быть принято во время операции. Части эндопротезасоединены между собой с использованием элементов для реконструкции связок, изготовленных из частей сухожилий пациента или сухожилий аллотрансплантата. Подшипник, образующий интерфейс между двумячастями эндопротеза рассчитан на износ, чтобы защитить оставшиеся компоненты от износа и легко заменить в относительно простых перспективных операциях.Known endoprosthesis for partial and complete replacement of the joint (US 10307189 B2). The endoprosthesis is fixed to the bones by using strictly mechanical fasteners, for example, a threaded rod, fixed in the intramedullary canal with a thread. Transverse locking elements may be provided. No need for bone cement. An endoprosthesis can be used to replace a segment of one bone forming a joint using the natural articular end of another bone. Alternatively, both ends of the bones forming the joint can be replaced with a prosthesis. The decision to replace one or both ends of the bone may be made during surgery. Parts of the endoprosthesis are interconnected using elements for reconstruction of ligaments made from parts of the patient's tendons or allograft tendons. The bearing that forms the interface between the two parts of the endoprosthesis is designed for wear to protect the remaining components from wear and is easy to replace in relatively simple future surgeries.

Известен эндопротез локтевого сустава (CN 214857839 U), содержащий: локтевой компонент эндопротеза и плечевой компонент эндопротеза, которые могут вращаться относительно друг друга; вкладыш для локтевого компонента расположен в круглом отверстии на соединительном конце локтевого компонента, плечевой компонент снабжен двумя круглыми соединительными частями, а внутренняя сторона круглого отверстия каждой круглой соединительной части соответственно снабжена вкладышем для плечевого компонента; штыковидная втулка проникает через локтевой вкладыш и два плечевых вкладыша и зажимается одним из плечевых вкладышей, штыковидная втулка проникает через штыковую втулку, а передний конец зажимного крючка штыка совмещается с нижней поверхностью борозды плечевого компонента. Дугообразная переходная часть расположена между каждой соединительной частью и дистальным концом ножки плечевой кости.Внутренняя часть втулки зажимного штифта соединена прижимным штифтом, чтобы втулку прижимного штифта было удобно монтировать и демонтировать при ревизии.Known endoprosthesis of the elbow joint (CN 214857839 U), containing: the elbow component of the endoprosthesis and the shoulder component of the endoprosthesis, which can rotate relative to each other; the insert for the elbow component is located in the round hole at the connecting end of the elbow component, the shoulder component is provided with two round connecting parts, and the inner side of the round hole of each round connecting part is respectively provided with the insert for the shoulder component; the bayonet sleeve penetrates the elbow bushing and the two shoulder bushings and is clamped by one of the shoulder bushings, the bayonet bushing penetrates the bayonet bushing, and the front end of the bayonet clamping hook aligns with the bottom surface of the groove of the shoulder component. An arc-shaped adapter is located between each connecting part and the distal end of the humerus pedicle.

Самым близким (прототипом) является устройство для замены локтевого сустава, напечатанное на 3D-принтере (CN217091038U), содержащее вращающиеся элементы симметрично соединенныемежду собой поворотным блоком в виде втулки и фиксирующего болта, тем самым соединить вращающиеся части, которые заменяют поврежденный локтевой сустав. Предварительно проводитсяобследование пациента. Далеее выполняют 3D-проектирование и печатьпосредством компьютерной обработки данных КТ-изображений поврежденного сустава, тем самым делаяустройство для замещения локтевого суставаполностью соответствующим данным пациента.The closest (prototype) is a device for replacing the elbow joint, printed on a 3D printer (CN217091038U), containing rotating elements symmetrically connected to each other by a rotary block in the form of a sleeve and a fixing bolt, thereby connecting the rotating parts that replace the damaged elbow joint. The patient is preliminarily examined. Next, 3D designing and computer processing of the CT image data of the injured joint is performed, thereby making the elbow replacement device fully matched to the patient's data.

С применением технологии 3D-печати в области медицины предоперационный дизайн для ортопедической хирургии и персонализированный дизайн для моделирования ортопедических имплантатов с использованием технологии 3D-печати становятся реальностью, в основном реализуется персонализированная настройка, восстановление и функциональная реконструкция дефектов длинных костей большого сечения. Всегда сложные проблемы в области травм, методы восстановления и реконструкции, широко используемые в клинике в последние годы, включают микрохирургическую пластику кости, аллотрансплантацию крупных блоков кости, технология инженерии костной ткани, технология Masquelet и технология внешней фиксации кости, но для серьезных дефектов кости в дистальном конце плечевой кости,функции трудно восстановить этим методом, даже если для реконструкции плечевой и лучевой костей используется головка плечевой кости. Проблема может быть решена с помощью 3D-печати персонализированного протеза и метод имеет преимущества индивидуального дизайна, меньшего количества осложнений, удовлетворительного восстановления функции верхних конечностей. With the application of 3D printing technology in the medical field, preoperative design for orthopedic surgery and personalized design for modeling orthopedic implants using 3D printing technology become a reality, mainly realizing personalized adjustment, repair and functional reconstruction of large section long bone defects. Always difficult problems in the field of trauma, recovery and reconstruction methods widely used in the clinic in recent years include microsurgical bone grafting, allografting of large bone blocks, bone tissue engineering technology, Masquelet technology and external bone fixation technology, but for serious bone defects in the distal end of the humerus, function is difficult to restore with this method, even if the head of the humerus is used to reconstruct the humerus and radius. The problem can be solved by 3D printing a personalized prosthesis and the method has the advantages of custom design, fewer complications, satisfactory recovery of upper limb function.

Недостатками вышеперечисленных эндопротезов и способов реконструкции локтевого сустава являются:The disadvantages of the above endoprostheses and methods for the reconstruction of the elbow joint are:

- ограниченный диапазон движений, - limited range of motion

- легко смещаются, - easy to move

- создают слишком большую нагрузку на кости, что приводит к отказу или переломам, - place too much stress on the bones, leading to failure or fractures,

- вызывают такие осложнения, как инфекции, и преждевременный износ, требующий дополнительных операций в течение жизни пациента. - cause complications such as infections, and premature wear, requiring additional operations during the patient's life.

Таким образом, в настоящее время актуальна потребность в разработке протеза локтевого сустава и в методах его имплантации, которые обеспечивают пациенту диапазон движений, приближенный к диапазону движений здорового локтя, с длительной выживаемостью импланта, обеспечивает адекватную поддержку для оставшихся костей предплечья, и позволяет избежать многих недостатков существующих протезов.Thus, there is a current need to develop an elbow joint prosthesis and methods of its implantation, which provide the patient with a range of motion close to the range of motion of a healthy elbow, with long-term implant survival, provide adequate support for the remaining bones of the forearm, and avoid many disadvantages. existing prostheses.

Техническим решением является разработка способа реконструкции локтевого сустава при дефектах плечевой кости и изготовление индивидуально спроектированного устройства для реконструкции по антропометрическим данным с обеспечением оптимального анатомического соответствия с геометрией дефекта, обеспечивающее сгибательно-разгибательные движения, сокращения времени проведения подготовки и общего времени операции, снижения объема хирургической травмы, сокращения сроков реализации персонализированного подхода в лечении пациентов с дефектами лучезапястного сустава.The technical solution is to develop a method for reconstructing the elbow joint in case of defects in the humerus and manufacturing an individually designed device for reconstruction according to anthropometric data, ensuring optimal anatomical compliance with the geometry of the defect, providing flexion-extensor movements, reducing the preparation time and the total time of the operation, reducing the volume of surgical trauma. , reducing the time for the implementation of a personalized approach in the treatment of patients with defects in the wrist joint.

Техническое решение достигается тем, что также как и в известном прототипе выполняют трехмерное моделирование костного дефекта, созданное с использованием гибридного параметрического моделирования и топологической оптимизации с учетом параметров костного дефекта локтевого сустава по данным компьютерной томографии локтевого сустава путём изготовления 3D-печати методом прямого лазерного спекания из титанового порошка, который состоит из локтевого и плечевого компонентов, соединенных между собой шарнирным соединением, при этом корпус содержит кольцевой элемент.The technical solution is achieved by the fact that, as in the well-known prototype, a three-dimensional modeling of a bone defect is performed, created using hybrid parametric modeling and topological optimization, taking into account the parameters of the bone defect of the elbow joint according to computed tomography of the elbow joint by making 3D printing using direct laser sintering from titanium powder, which consists of elbow and shoulder components connected to each other by a swivel joint, while the body contains an annular element.

Особенностью заявляемого способа является то, что на внутреннем контуре кольцевого элемента имеются вкладыши из сверхвысокомолекулярного полиэтилена, а наружная часть кольцевого элемента локтевого компонента имеет гладкую полированную артикуляционную поверхность, причем с другой стороны плечевого компонента корпуса имеется ножка и разъемный элемент с отверстиями, включающими две втулки, между которыми фиксируется кольцевой элемент с втулкой локтевого компонента, при сборке эндопротеза отверстие кольцевого элемента локтевого компонента совмещают с разъемным элементом плечевого компонента и фиксируют осью и замком в виде заглушек. После резекции устанавливают пластиковый примерочный шаблон для определения границ резекции участков костной ткани локтевой кости, подготовливают посадочное место для локтевой ножки эндопротеза, устанавливают ножку индивидуального 3D-имплантата в плечевую кость на цемент, размещают шаблон корпуса индивидуального 3D-импланта на ножку плечевую и притягивают винтом, совмещают плечевой и локтевой компоненты с помощью шаблона оси, проверяют работоспособность соединения и уровень резекции, затем удаляют все шаблоны и в отверстие плечевой ножки устанавливают втулку, далее размещают плечевой корпус индивидуального 3D-импланта и закрепляют винтом с заглушкой к плечевой ножке и устанавливают отбойник при помощи насадки, далее устанавливают ножку локтевого компонента в локтевую кость и крепят винтом, размещают втулку в локтевом компоненте, в шарнирном соединении плечевого корпуса индивидуального 3D-импланта ставят заглушку с вкладышем и устанавливают две втулки, совмещают локтевой компонент и плечевой корпус индивидуального 3D-импланта с помощью оси далее устанавливают второй вкладыш и затягивают вторую заглушку и пробуют на движения, вокруг индивидуального 3D-импланта фиксируют проленовую сетку к которой фиксируют ранее отсеченные мышцы, после чего капсулу сустава ушиваютA feature of the proposed method is that on the inner contour of the annular element there are liners made of ultra-high molecular weight polyethylene, and the outer part of the annular element of the elbow component has a smooth polished articulation surface, and on the other side of the shoulder component of the body there is a leg and a detachable element with holes, including two bushings, between which the annular element with the sleeve of the ulnar component is fixed, when assembling the endoprosthesis, the hole of the annular element of the ulnar component is aligned with the detachable element of the shoulder component and fixed with an axle and a lock in the form of plugs. After resection, a plastic try-in template is installed to determine the boundaries of the resection of the ulnar bone tissue sections, a seat for the ulnar stem of the endoprosthesis is prepared, the stem of the individual 3D implant is installed in the humerus on cement, the template of the body of the individual 3D implant is placed on the humeral stem and tightened with a screw, combine the shoulder and ulnar components using an axis template, check the operability of the connection and the level of resection, then remove all the templates and install a sleeve in the hole of the humeral pedicle, then place the shoulder body of the individual 3D implant and fix it with a screw with a cap to the humeral pedicle and install the bump stop using nozzles, then install the leg of the ulnar component in the ulna and fasten it with a screw, place the sleeve in the ulnar component, put a plug with an insert in the hinge joint of the shoulder body of the individual 3D implant and install two bushings, combine the ulnar component and the shoulder body of the individual 3D implant using Axes then install the second insert and tighten the second plug and test for movement, a prolene mesh is fixed around the individual 3D implant, to which the previously severed muscles are fixed, after which the joint capsule is sutured

Изобретение поясняется подробным описанием, клиническим примером и иллюстрациями, накоторых изображены этапы сборки устройства:The invention is illustrated by a detailed description, a clinical example and illustrations, which show the stages of assembling the device:

Фиг. 1 – схема дефекта локтевого сустава: а) красным цветом выделен участок резекции дефекта плечевой кости; б) изображен дефект кости после резекции; в) подготовленное посадочное место для локтевой ножки; г) контроль глубины посадочного места на локтевой кости с помощью шаблона локтевой ножки. Fig. 1 - scheme of the elbow joint defect: a) the area of resection of the humerus defect is highlighted in red; b) a bone defect after resection is shown; c) a prepared seat for the ulnar leg; d) control of the depth of the seat on the ulna using the template of the ulna.

Фиг. 2 – установка ножки имплантата в плечевую кость: 2 – ножка плечевого компонента. Fig. 2 – installation of the implant stem into the humerus: 2 – stem of the humeral component.

Фиг. 3 – схема установки шаблона корпуса импланта на ножку плечевую: а) 2 – ножка плечевого компонента, 3 – шаблон корпуса, 4 – винт, б) 1 – шаблон ножки локтевой, 2 – ножка плечевого компонента, 3 – шаблон корпуса, 5 – шаблон оси. Притягивание винтом. Совмещение плечевого и локтевого компонентов, соединение с помощью оси. Проверка работоспособности соединения и уровня резекции.Fig. 3 – diagram of installation of the implant body template on the shoulder stem: a) 2 – shoulder component stem, 3 – body template, 4 – screw, b) 1 – ulnar stem template, 2 – shoulder component stem, 3 – body template, 5 – template axes. Screw tightening. The combination of the shoulder and elbow components, the connection with the help of the axis. Checking the health of the connection and the level of resection.

Фиг. 4 – схема сборки устройства: а) удаление всех шаблонов: 2 -ножка плечевого компонента; б) установка в отверстие ножки втулки: 2 -ножка плечевого компонента, 6 – втулка.Fig. 4 – device assembly diagram: a) removal of all templates: 2 – leg of the shoulder component; b) installation of the sleeve leg into the hole: 2 - leg of the shoulder component, 6 - sleeve.

Фиг. 5 – схема установки корпуса импланта: а) установка фиксирующего винта и винтовой заглушки: 7 – заглушка,10 -корпус, 11 – винт для установки корпуса; б) установка отбойника при помощи насадки: 2 – ножка плечевого компонента, 8 – отбойник, 9 – насадка, 10 –корпус.Fig. 5 – installation diagram of the implant body: a) installation of the fixing screw and screw plug: 7 – plug, 10 – body, 11 – screw for body installation; b) installation of a bumper using a nozzle: 2 - leg of the shoulder component, 8 - bumper, 9 - nozzle, 10 - body.

Фиг. 6 – установка ножки локтевого компонента в локтевую кость: а) закрепление винтом: 12 – ножка локтевого компонента, 14 -винт ножки локтевого компонента, б) фиксация втулки: 12 – ножка локтевого компонента, 13 – втулка ножки локтевого компонента.Fig. 6 – insertion of the ulnar component stem into the ulna: a) fixing with a screw: 12 – ulnar component stem, 14 – screw of the ulnar component stem, b) sleeve fixation: 12 – ulnar component stem, 13 – ulnar component stem bushing.

Фиг. 7 – схема сборки устройства: а) установка и затягивание заглушки оси вращения в корпусе: 10 – корпус, 16- заглушка оси вращения в корпусе, б) фиксация вкладыша в полость заглушки: 10 – корпус, 16- заглушка корпуса, 17 – вкладыш корпуса, в)установка двух втулок: 10 – корпус, 15 – втулки корпуса.Fig. 7 - device assembly diagram: a) installation and tightening of the rotation axis plug in the housing: 10 - housing, 16 - rotation axis plug in the housing, b) fixing the insert into the plug cavity: 10 - housing, 16 - housing plug, 17 - housing insert , c) installation of two bushings: 10 - body, 15 - body bushings.

Фиг. 8 – схема сборки устройства: а) совмещение компонентов локтевого и плечевого через корпус: 10 – корпус, 12 – ножка локтевого компонента, 15 – втулки корпуса, б) установка оси: 10 – корпус, 12 – ножка локтевого компонента, 15 – втулки корпуса, 18 – ось.Fig. 8 – assembly diagram of the device: a) alignment of the elbow and shoulder components through the body: 10 – body, 12 – leg of the elbow component, 15 – bushings of the body, b) axis installation: 10 – body, 12 – leg of the elbow component, 15 – bushings of the body , 18 - axis.

Фиг. 9 – схема сборки устройства: а) установка вкладыша: 10 – корпус, 12 – ножка локтевого компонента, 15 – втулки корпуса, 17 – вкладыш корпуса, б) установка и затягивание заглушек: 10 – корпус, 12 – ножка локтевого компонента, 15 – втулки корпуса, 16 – заглушка оси вращения в корпусе.Fig. 9 – device assembly diagram: a) installation of the insert: 10 – body, 12 – leg of the elbow component, 15 – housing sleeves, 17 – housing insert, b) installation and tightening of plugs: 10 – body, 12 – leg of the elbow component, 15 – housing bushings, 16 - plug of the axis of rotation in the housing.

Фиг. 10 – готовое устройство в сборке для замещения локтевого сустава: 2 – ножка плечевого компонента, 10 – корпус, 12 – ножка локтевого компонента, 15 – втулки корпуса, 16 – заглушка оси вращения в корпусе.Fig. 10 - finished device in assembly for replacement of the elbow joint: 2 - leg of the shoulder component, 10 - body, 12 - leg of the elbow component, 15 - bushings of the body, 16 - plug of the axis of rotation in the body.

Фиг. 11 – рентгенограмма пациента Д., до хирургического лечения.Fig. 11 – radiograph of patient D., before surgical treatment.

Фиг. 12 – рентгенограмма пациента Д., после хирургического лечения.Fig. 12 - radiograph of patient D., after surgical treatment.

Индивидуальный 3D-имплант для замещения дефекта локтевого сустава осуществляют следующим образом.An individual 3D implant for replacement of an elbow joint defect is carried out as follows.

Выполняют трехмерное моделирование, созданное с использованием гибридного параметрического моделирования и топологической оптимизации с учетом параметров костного дефекта локтевого сустава по данным компьютерной томографии локтевого сустава. 3D-имплант изготавливают путём 3D-печати методом прямого лазерного спекания из титанового порошка. 3D-имплант состоит из локтевого и плечевого компонентов,соединенных между собой шарнирным соединением, содержащий корпус 10 с кольцевым элементом. По внутреннему контуру кольца корпуса 10 имеются вкладыши 17 (Фиг. 7 б) из сверхвысокомолекулярного полиэтилена, а наружная часть ножки 12 кольцевого элемента локтевого компонента (Фиг. 6 а, б) имеет гладкую полированную артикуляционную поверхность. С другой стороны плечевого компонента корпуса 10 имеется ножка 2 (Фиг. 5 б), разьемный элемент с отверстиями корпуса 10, включающими две втулки 15 (Фиг. 7 в), между которыми фиксируется кольцевой элемент с втулкой 13 (Фиг. 6 б) локтевого компонента. При сборке эндопротеза - отверстие кольцевого элемента локтевого компонента совмещают с разьемным элементом плечевого компонента и фиксируют осью 18 (Фиг. 8 б) и замком в виде заглушек 16 (Фиг. 9 б).Three-dimensional modeling is performed, created using hybrid parametric modeling and topological optimization, taking into account the parameters of the bone defect of the elbow joint according to computed tomography of the elbow joint. A 3D implant is made by 3D printing by direct laser sintering from titanium powder. The 3D implant consists of elbow and shoulder components connected to each other by a swivel joint, containing a body 10 with an annular element. Along the inner contour of the body ring 10 there are liners 17 (Fig. 7 b) made of ultra-high molecular weight polyethylene, and the outer part of the leg 12 of the annular element of the elbow component (Fig. 6 a, b) has a smooth polished articulation surface. On the other side of the shoulder component of the body 10 there is a leg 2 (Fig. 5 b), a detachable element with holes in the body 10, including two bushings 15 (Fig. 7 c), between which a ring element with a sleeve 13 (Fig. 6 b) of the elbow is fixed. component. When assembling the endoprosthesis, the hole of the annular element of the elbow component is aligned with the detachable element of the shoulder component and fixed with the axis 18 (Fig. 8 b) and the lock in the form of plugs 16 (Fig. 9 b).

Способ эндопротезирования дефекта локтевого сустава выполняют следующим образом.The method of arthroplasty of the defect of the elbow joint is performed as follows.

Во время операции стандартным доступом производят разрез кожи по наружной поверхности нижней трети левого плеча с переходом на переднюю поверхность локтевого сустава. Тупо и остро разводят мягкие ткани в проекции локтевого сустава, отсекают мышцы от мест их прикрепления к плечевой кости (локтевой сгибатель запястья, длинная ладонная мышца, круглый пронатор, лучевой сгибатель запястья, поверхностный сгибатель пальцев, разгибатели пальцев). Рассекают капсулу локтевого сустава по передней и задней поверхности. Обнажают локтевой отросток локтевой кости. Поэтапно препарат мобилизуют, вывихивают из блоковидной вырезки локтевой кости блок плечевой кости. Производят сегментарную резекцию плечевой кости на нужном протяжении и препарат удаляют. During the operation, a skin incision is made with a standard access along the outer surface of the lower third of the left shoulder with the transition to the anterior surface of the elbow joint. Bluntly and sharply dilute soft tissues in the projection of the elbow joint, cut off the muscles from their places of attachment to the humerus (ulnar flexor of the wrist, long palmar muscle, pronator round, radial flexor of the wrist, superficial flexor of the fingers, extensors of the fingers). The capsule of the elbow joint is dissected along the anterior and posterior surfaces. The olecranon of the ulna is exposed. The preparation is gradually mobilized, the block of the humerus is dislocated from the trochlear notch of the ulna. Segmental resection of the humerus is performed along the required length and the preparation is removed.

Производят опробирование устройства при помощи использования шаблонов. Дефект локтевого сустава(Фиг. 1 а) резецируют (Фиг. 1 б, в). Устанавливают пластиковый примерочный шаблон для определения границы резекции участков костной ткани локтя (Фиг. 1 г). Проводят резецирование 100мм дистальной части плечевой кости и подготовка посадочного места на локтевой кости. При этом контролируют глубину посадочного места на локтевой кости с помощью шаблона локтевой ножки 1 (Фиг. 1 г). Производят установку ножки 2 плечевого компонента в плечевую кость на цемент (Фиг. 2), затем устанавливают шаблон корпуса 3 индивидуального 3D-импланта на плечевую ножку 2 (Фиг. 3 а). Плечевую ножку 2 притягивают винтом 4 (Фиг. 3 а). После проводят совмещение плечевого и локтевого компонентов и соединяют с помощью шаблона оси 5 (Фиг. 3 б). Проверяют работоспособность соединения и уровень резекции.The device is tested using templates. The defect of the elbow joint (Fig. 1 a) is resected (Fig. 1 b, c). A plastic fitting template is installed to determine the border of the resection of areas of the bone tissue of the elbow (Fig. 1 d). A 100 mm distal part of the humerus is resected and a seat on the ulna is prepared. At the same time, the depth of the seat on the ulna is controlled using the template of the ulnar leg 1 (Fig. 1 d). The leg 2 of the shoulder component is installed into the humerus on cement (Fig. 2), then the body template 3 of the individual 3D implant is installed on the humerus leg 2 (Fig. 3a). Shoulder leg 2 is pulled with screw 4 (Fig. 3 a). After that, the shoulder and elbow components are aligned and connected using the axis template 5 (Fig. 3 b). Check the performance of the connection and the level of resection.

После проведения проверки удаляют все шаблоны (Фиг. 4 а). В отверстие ножки плечевого компонента 2 устанавливают втулку 6 (Фиг. 4 б).After checking, all templates are removed (Fig. 4 a). A sleeve 6 is installed in the hole of the leg of the shoulder component 2 (Fig. 4 b).

Устанавливают корпус10 индивидуального 3D-импланта плечевой ножке 2 (Фиг. 5 а, б) и фиксируют винтом 11 с винтовой заглушкой 7 (Фиг. 5а). Затем устанавливают отбойник 8 при помощи насадки 9 (Фиг. 5б).The body 10 of the individual 3D implant is installed in the shoulder leg 2 (Fig. 5 a, b) and fixed with a screw 11 with a screw plug 7 (Fig. 5 a). Then the bump stop 8 is installed using the nozzle 9 (Fig. 5b).

Фиксируют ножку 12 локтевого компонента в локтевую кость и закрепляют винтом 14 (Фиг. 6 а). После чего фиксируют втулку 13 ножки 12 локтевого компонента (Фиг. 6 б).The leg 12 of the ulnar component is fixed into the ulna and secured with a screw 14 (Fig. 6a). After that, the sleeve 13 of the leg 12 of the elbow component is fixed (Fig. 6 b).

Установливают и затягивают заглушки 16 оси вращения 18 (Фиг. 8 б), в корпусе 10 (Фиг. 7 а), затем фиксируют вкладыш 17 и заглушку 16 в полость корпуса 10 (Фиг. 7 б) и устанавливают две втулки 15 корпуса 10 (Фиг. 7 в).Plugs 16 of the rotation axis 18 (Fig. 8 b) are installed and tightened in the housing 10 (Fig. 7 a), then the insert 17 and the plug 16 are fixed in the cavity of the housing 10 (Fig. 7 b) and two bushings 15 of the housing 10 ( Fig. 7 c).

Локтевой и плечевой компоненты совмещают через корпус 10 (Фиг. 8 а). Размещают втулку 13 (Фиг. 6 б) в локтевом компоненте, в шарнирном соединении плечевого корпуса 10 индивидуального 3D-импланта ставят заглушку 16 с вкладышем 17 и устанавливают две втулки 15 (Фиг. 8 а, б). Совмещают локтевой компонент и плечевой корпус 10 индивидуального 3D-импланта с помощью оси 18 и устанавливают второй вкладыш 17 (Фиг. 9 а), затягивают вторую заглушку 16 (Фиг. 9 б ). Готовое устройство (Фиг. 10) пробуют  на движение.The elbow and shoulder components are aligned through the body 10 (Fig. 8a). The sleeve 13 (Fig. 6 b) is placed in the elbow component, a plug 16 with an insert 17 is placed in the hinge joint of the shoulder body 10 of the individual 3D implant, and two sleeves 15 are installed (Fig. 8 a, b). The elbow component and the shoulder body 10 of the individual 3D implant are aligned with the axis 18 and the second insert 17 is installed (Fig. 9a), the second plug 16 is tightened (Fig. 9b). The finished device (Fig. 10) is tested for movement.

Ушивают капсулу сустава. Накладывают послойные швы на рану и швы на кожу. Операцию завершают асептической наклейкой и косыночной повязкой на руку.The joint capsule is sutured. Layer-by-layer sutures are applied to the wound and sutures to the skin. The operation is completed with an aseptic sticker and a kerchief bandage on the arm.

Клинический пример использования индивидуального 3D-имплантатаClinical example of using a customized 3D implant

Пациентка Д., 27 лет, анамнез: с октября 2020 г. боли в левом локтевом суставе, сгибательная контрактура. Гипсовая иммобилизация в течение 4 недель. В ноябре 2020 г. при снятии гипса, назначен массаж в течение месяца. В ноябре после снятия гипса со слов пациентки опухолевидное образование уже отмечалось. С течением времени образование увеличивалось в размерах, боли нарастали, появились ночные боли. В феврале 2021 г. впервые заподозрили опухоль. Пункционная биопсия по месту жительства не информативна. По данным рентгенологического исследования, КТ и МРТ - очаг литической деструкции в нижней трети левой плечевой кости с нарушением целостности кортикальной кости по внутреннему контуру кости, с выраженным мягкотканым компонентом по внутренней поверхности (Фиг. 11). 01.06.2021 г. трепан-биопсия в МРНЦ им. А.Ф. Цыба. Заключение по морфологическому исследованию от 09.06.2021 г.: Гигантоклеточная опухоль. С июня 2021 г. по февраль 2022 г. проведена терапия деносумабом. При контрольном обследовании отмечается стабилизация процесса. Запланировано хирургическое лечение.Patient D., 27 years old, history: since October 2020, pain in the left elbow joint, flexion contracture. Plaster immobilization for 4 weeks. In November 2020, when the plaster was removed, a massage was prescribed for a month. In November, after the plaster was removed, according to the patient, a tumor-like formation was already noted. Over time, the formation increased in size, the pain increased, night pains appeared. In February 2021, a tumor was first suspected. Needle biopsy at the place of residence is not informative. According to X-ray examination, CT and MRI showed a focus of lytic destruction in the lower third of the left humerus with a violation of the integrity of the cortical bone along the inner contour of the bone, with a pronounced soft tissue component along the inner surface (Fig. 11). 06/01/2021 trephine biopsy at MRRC named after A.F. Tsyba. Conclusion on the morphological study dated 06/09/2021: Giant cell tumor. From June 2021 to February 2022, denosumab therapy was carried out. During the control examination, stabilization of the process is noted. Surgery planned.

Хирургическое лечение: 23.03.2022 г. хирургическое лечение в объёме сегментарной резекции нижней трети левой плечевой кости, эндопротезирование локтевого сустава.Surgical treatment: 03/23/2022 surgical treatment in the amount of segmental resection of the lower third of the left humerus, endoprosthetics of the elbow joint.

Ход операции: Разрез кожи по наружной поверхности нижней трети левого плеча с переходом на переднюю поверхность локтевого сустава. Тупо и остро разведены двуглавая и плечевая мышцы до плечевой кости. Произведена резекция кости на расстоянии 10 см от локтевого сустава. Тупо и остро выделен дистальный фрагмент плечевой кости с опухолью, в процессе выделения визуализированы и выделены на протяжении локтевой и лучевой нервы, которые тесно прилежали к экстраоссольному компоненту опухоли.Procedure: Skin incision along the outer surface of the lower third of the left shoulder with the transition to the anterior surface of the elbow joint. The biceps and brachialis muscles are bluntly and sharply separated to the humerus. Produced resection of the bone at a distance of 10 cm from the elbow joint. A distal fragment of the humerus with a tumor was bluntly and sharply exposed;

Провели резецирование 100 мм дистальной части плечевой кости (Фиг. 1 б). Подготовили рашпилем посадочное место для локтевой ножки на локтевой кости (Фиг. 1 в). С помощью шаблона локтевой ножки произведен контроль глубины посадочного места на локтевой кости (Фиг. 1 г). Spent resection of 100 mm of the distal part of the humerus (Fig. 1 b). Prepared with a rasp seat for the ulnar leg on the ulna (Fig. 1 c). Using the template of the ulna, the depth of the seat on the ulna was controlled (Fig. 1d).

Гемостаз. Под контролем электроннооптического преобразователя (ЭОП) произведена обработка суставного конца локтевой кости. Произвели установку ножки 2 плечевого компонента в плечевую кость на цемент. Диаметр ножки 10 мм, длинна 75 мм. (Фиг. 2). Hemostasis. Under the control of an electron-optical converter (EOP), the articular end of the ulna was processed. Made the installation of legs 2 of the shoulder component in the humerus on the cement. Leg diameter 10 mm, length 75 mm. (Fig. 2).

Шаблон корпуса 3 притянули винтом 4 к плечевой ножке 2 (Фиг. 3 а). После чего произвели совмещение плечевого и локтевого компонентов и соединили с помощью шаблона оси 5 (Фиг. 3 б). Проверили работоспособность соединения и уровень резекции.The body template 3 was pulled with a screw 4 to the shoulder leg 2 (Fig. 3 a). After that, the shoulder and elbow components were aligned and connected using the axis 5 template (Fig. 3b). We checked the operability of the connection and the level of resection.

После чего провели проверку и удалили все шаблоны (Фиг. 4 а). В отверстие ножки плечевого компонента 2 установили втулку 6 (Фиг.4б).After that, they checked and removed all templates (Fig. 4 a). A sleeve 6 was installed in the hole of the leg of the shoulder component 2 (Fig. 4b).

Корпус 10 индивидуального 3D-импланта установили на плечевой ножке 2 (Фиг. 5 а, б) и фиксировали винтом 11 с винтовой заглушкой 7 (Фиг. 5 а). Затем установили отбойник 8 при помощи насадки 9 (Фиг. 5 б).The body 10 of an individual 3D implant was installed on the humeral leg 2 (Fig. 5 a, b) and fixed with a screw 11 with a screw plug 7 (Fig. 5 a). Then installed the chipper 8 using the nozzle 9 (Fig. 5 b).

Ножку 12 локтевого компонента фиксировали в локтевую кость и закрепили винтом 14 (Фиг. 6 а). После чего фиксировали втулку 13 ножки 12 локтевого компонента (Фиг. 6 б).The leg 12 of the ulnar component was fixed into the ulna and secured with a screw 14 (Fig. 6a). After that, the sleeve 13 of the leg 12 of the elbow component was fixed (Fig. 6 b).

Установили и затянули заглушки 16 оси вращения 18 (Фиг. 7а,б), в корпусе 10 (Фиг. 7 а), затем фиксировали вкладыш 17 и заглушку 16 в полость корпуса 10 (Фиг. 7 б) и установили две втулки 15 корпуса 10 (Фиг. 7 в).Installed and tightened the plugs 16 of the axis of rotation 18 (Fig. 7a,b), in the housing 10 (Fig. 7 a), then fixed the insert 17 and the plug 16 into the cavity of the housing 10 (Fig. 7 b) and installed two bushings 15 of the housing 10 (Fig. 7c).

Совместили локтевой компонент и плечевой компоненты через корпус 10 индивидуального 3D-импланта с помощью оси 18 (Фиг. 8 а, б) и установили второй вкладыш 17 (Фиг. 9 а ). Затянули вторую заглушку 16 (Фиг.9 б ). Готовый индивидуальный 3D-имплант (Фиг. 10) апробовали  на движение. Вокруг индивидуального 3D-импланта фиксировали проленовую сетку к которой фиксировали ранее отсеченные мышцы, после чего капсулу сустава ушили. The elbow component and the shoulder component were aligned through the body 10 of the individual 3D implant using the axis 18 (Fig. 8 a, b) and the second insert 17 was installed (Fig. 9 a). Tightened the second plug 16 (Fig.9 b). The finished individual 3D implant (Fig. 10) was tested for movement. A prolene mesh was fixed around the individual 3D implant, to which the previously severed muscles were fixed, after which the joint capsule was sutured.

На дно раны вокруг эндопротеза уложен Гентакол 10х10мм. Вакуум-дренаж. Послойные швы на рану. Швы на кожу. Асептическая наклейка. Косыночная повязка.Gentacol 10x10mm was placed at the bottom of the wound around the endoprosthesis. Vacuum drainage. Layered sutures on the wound. Stitches on the skin. Aseptic sticker. Scarf bandage.

В послеоперационном периоде, по данным рентгенографии (Фиг. 12) геометрические параметры соответствовали форме и симметрии здорового локтевого сустава. In the postoperative period, according to radiography (Fig. 12), the geometric parameters corresponded to the shape and symmetry of a healthy elbow joint.

Предложенный способ эндопротезирования локтевого сустава позволяет спроектировать индивидуальный 3D-имплант таким образом, чтобы после его установки и закрепления геометрические параметры максимально соответствовали форме и симметрии здорового локтевого сустава, что обеспечивает плотное анатомичное прилегание устройства к подлежащим тканям, а использование индивидуально спроектированных шаблонов позволяет точно подготовить и выполнить посадочное место под устройство, обеспечить сокращение времени операции.The proposed method of elbow arthroplasty allows designing an individual 3D implant in such a way that, after its installation and fixation, the geometric parameters correspond as much as possible to the shape and symmetry of a healthy elbow joint, which ensures a tight anatomical fit of the device to the underlying tissues, and the use of individually designed templates allows for precise preparation and perform a seat under the device, ensure a reduction in operation time.

Также преимуществом предложенного индивидуального 3D-импланта является то, что он экономически выгоден, сроки изготовления и доставки минимальные. Положительным моментом является также то, что есть непосредственная связь клинициста, устанавливающего индивидуальный 3D-имплант, с инженерами производства.Also, the advantage of the proposed individual 3D implant is that it is cost-effective, the production and delivery times are minimal. On the positive side, there is also a direct connection between the clinician placing the individual 3D implant and the production engineers.

Claims (2)

1. Индивидуальный 3D-имплант для замещения дефекта локтевого сустава, включающий выполнение трехмерной модели костного дефекта, созданной с использованием гибридного параметрического моделирования и топологической оптимизации с учетом параметров костного дефекта локтевого сустава по данным компьютерной томографии локтевого сустава, и изготовленный путём 3D-печати методом прямого лазерного спекания из титанового порошка и состоящий из локтевого и плечевого компонентов, соединенных между собой шарнирным соединением, содержащий корпус с кольцевым элементом, отличающийся тем, что на внутреннем контуре кольцевого элемента имеются вкладыши из сверхвысокомолекулярного полиэтилена, а наружная часть кольцевого элемента локтевого компонента имеет гладкую полированную артикуляционную поверхность, причем с другой стороны плечевого компонента корпуса имеется ножка и разъемный элемент с отверстиями, включающими две втулки, между которыми фиксируется кольцевой элемент с втулкой локтевого компонента, при сборке эндопротеза отверстие кольцевого элемента локтевого компонента совмещают с разъемным элементом плечевого компонента и фиксируют осью и замком в виде заглушек. 1. An individual 3D implant for replacement of an elbow joint defect, including the execution of a three-dimensional model of the bone defect created using hybrid parametric modeling and topological optimization, taking into account the parameters of the bone defect of the elbow joint according to computed tomography of the elbow joint, and manufactured by 3D printing using the direct method laser sintered from titanium powder and consisting of elbow and shoulder components interconnected by a swivel, containing a body with an annular element, characterized in that the inner contour of the annular element has liners made of ultra-high molecular weight polyethylene, and the outer part of the annular element of the elbow component has a smooth polished articulation surface, and on the other side of the shoulder component of the body there is a leg and a detachable element with holes, including two bushings, between which the annular element with the sleeve of the ulnar component is fixed, when assembling the endoprosthesis, the hole of the annular element of the ulnar component is combined with the detachable element of the shoulder component and fixed with the axis and stub lock. 2. Способ замещения дефекта локтевого сустава индивидуальным 3D-имплантом по п. 1, включающий разрез кожи по наружной поверхности нижней трети левого плеча с переходом на переднюю поверхность локтевого сустава, мягкие ткани разводят в проекции локтевого сустава, двуглавую и плечевую мышцы отводят медиально и латерально и обнажают пораженную опухоль плечевой кости, далее от мест прикрепления к плечевой кости отсекают плечелучевую мышцу, длинный лучевой разгибатель запястья, короткий лучевой разгибатель запястья, разгибатель пальцев, разгибатель мизинца, локтевой разгибатель запястья, рассекают капсулу локтевого сустава по передней и задней поверхности и обнажают локтевой отросток локтевой кости, далее выделяют и вывихивают из блоковидной вырезки локтевой кости блок плечевой кости, производят резекцию кости на нужном протяжении, препарат мобилизуют и удаляют, отличающийся тем, что после резекции устанавливают пластиковый примерочный шаблон для определения границ резекции участков костной ткани локтевой кости, подготавливают посадочное место для локтевой ножки эндопротеза, устанавливают ножку индивидуального 3D-импланта в плечевую кость на цемент, размещают шаблон корпуса индивидуального 3D-импланта на ножку плечевую и притягивают винтом, совмещают плечевой и локтевой компоненты с помощью шаблона оси, проверяют работоспособность соединения и уровень резекции, затем удаляют все шаблоны и в отверстие плечевой ножки устанавливают втулку, далее размещают плечевой корпус индивидуального 3D-импланта и закрепляют винтом с заглушкой к плечевой ножке и устанавливают отбойник при помощи насадки, далее устанавливают ножку локтевого компонента в локтевую кость и крепят винтом, размещают втулку в локтевом компоненте, в шарнирном соединении плечевого корпуса индивидуального 3D-импланта ставят заглушку с вкладышем и устанавливают две втулки, совмещают локтевой компонент и плечевой корпус индивидуального 3D-импланта с помощью оси, далее устанавливают второй вкладыш и затягивают вторую заглушку и пробуют на движения, вокруг индивидуального 3D-импланта фиксируют проленовую сетку, к которой фиксируют ранее отсеченные мышцы, после чего капсулу сустава ушивают.2. A method for replacing an elbow joint defect with an individual 3D implant according to claim 1, including a skin incision along the outer surface of the lower third of the left shoulder with a transition to the anterior surface of the elbow joint, soft tissues are bred in the projection of the elbow joint, the biceps and brachialis muscles are retracted medially and laterally and the affected tumor of the humerus is exposed, then the brachioradialis muscle, the long radial extensor of the wrist, the short radial extensor of the wrist, the extensor of the fingers, the extensor of the little finger, the ulnar extensor of the wrist are cut off from the places of attachment to the humerus, the capsule of the elbow joint is dissected along the anterior and posterior surfaces and the ulnar process of the ulna, then the block of the humerus is isolated and dislocated from the trochlear notch of the ulna, the bone is resected along the required length, the preparation is mobilized and removed, characterized in that after resection a plastic fitting template is installed to determine the boundaries of the resection of sections of the bone tissue of the ulna, prepared a seat for the ulnar leg of the endoprosthesis, install the leg of the individual 3D implant into the humerus on cement, place the template of the body of the individual 3D implant on the leg of the shoulder and tighten it with a screw, combine the shoulder and ulnar components using the axis template, check the operability of the connection and the level of resection, then all the templates are removed and a sleeve is installed in the opening of the humeral pedicle, then the shoulder body of the individual 3D implant is placed and fixed with a screw with a plug to the humeral pedicle and the bumper is installed using a nozzle, then the ulnar component pedicle is installed in the ulna and fastened with a screw, the sleeve is placed in elbow component, in the hinge joint of the shoulder body of an individual 3D implant, a plug with an insert is placed and two bushings are installed, the elbow component and the shoulder body of an individual 3D implant are aligned using an axis, then the second insert is installed and the second plug is tightened and tested for movement around the individual The 3D implant is fixed with a prolene mesh, to which the previously severed muscles are fixed, after which the joint capsule is sutured.
RU2022130759A 2022-11-25 Method of replacing an elbow joint defect with an individual 3d implant RU2801048C2 (en)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2022130759A RU2022130759A (en) 2023-01-09
RU2801048C2 true RU2801048C2 (en) 2023-08-01

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1366156A1 (en) * 1986-02-04 1988-01-15 Tsnii Travmatologii Ortopedii Method of treatment of injure of elbow joint
US6162253A (en) * 1997-12-31 2000-12-19 Iowa State University Research Foundation, Inc. Total elbow arthroplasty system
RU2662899C1 (en) * 2017-10-04 2018-07-31 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Российский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии имени Р.Р. Вредена" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "РНИИТО им. Р.Р. Вредена" Минздрава России) Method of replacement of pronounced defects of the bones forming the elbow joint with its total endoprosthetics
US10307189B2 (en) * 2013-03-28 2019-06-04 Robert A. Kaufmann Prosthesis for partial and total joint replacement
RU207060U1 (en) * 2021-05-31 2021-10-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) ELBOW JOINT ENDOPROTHESIS
CN217091038U (en) * 2021-12-09 2022-08-02 中国人民解放军联勤保障部队第九二〇医院 Customizable 3D prints elbow joint part replacement device
RU2779369C2 (en) * 2022-03-03 2022-09-06 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр радиологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ радиологии" Минздрава России) Method for replacing a radius joint defect with an individual 3d implant

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1366156A1 (en) * 1986-02-04 1988-01-15 Tsnii Travmatologii Ortopedii Method of treatment of injure of elbow joint
US6162253A (en) * 1997-12-31 2000-12-19 Iowa State University Research Foundation, Inc. Total elbow arthroplasty system
US10307189B2 (en) * 2013-03-28 2019-06-04 Robert A. Kaufmann Prosthesis for partial and total joint replacement
RU2662899C1 (en) * 2017-10-04 2018-07-31 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Российский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии имени Р.Р. Вредена" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "РНИИТО им. Р.Р. Вредена" Минздрава России) Method of replacement of pronounced defects of the bones forming the elbow joint with its total endoprosthetics
RU207060U1 (en) * 2021-05-31 2021-10-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) ELBOW JOINT ENDOPROTHESIS
CN217091038U (en) * 2021-12-09 2022-08-02 中国人民解放军联勤保障部队第九二〇医院 Customizable 3D prints elbow joint part replacement device
RU2779369C2 (en) * 2022-03-03 2022-09-06 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр радиологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ радиологии" Минздрава России) Method for replacing a radius joint defect with an individual 3d implant

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Первичные злокачественные опухоли костей / Под редакцией М.Д. Алиева - М.: Издательская группа РОНЦ, 2008. - 408 с.: ил. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cobb et al. Biaxial total-wrist arthroplasty
Morrey et al. Total elbow arthroplasty. A five-year experience at the Mayo Clinic.
BECKTNBAUGH et al. Kienbock's Disease: The Natural History of Kienbock's Disease and Consideration of Lunate Fractures.
Reckling et al. A longitudinal study of the radiolucent line at the bone-cement interface following total joint-replacement procedures
Adams Total wrist arthroplasty
Ward et al. Endoprosthetic bone reconstruction following malignant tumor resection in skeletally immature patients
Han et al. Novel exploration of 3D printed wrist arthroplasty to solve the severe and complicated bone defect of wrist
Steinberg et al. The early history of arthroplasty in the United States.
Akoh et al. Total ankle total talus replacement using a 3D printed talus component: a case report
Lowe et al. The development of an unconstrained elbow arthroplasty. A clinical review
Zou et al. Novel exploration of customized 3D printed shoulder prosthesis in revision of total shoulder arthroplasty: a case report
Papp et al. Long-term results of the Sauvé-Kapandji procedure in the rheumatoid wrist
Luo et al. Individualized 3D printing-assisted repair and reconstruction of neoplastic bone defects at irregular bone sites: exploration and practice in the treatment of scapular aneurysmal bone cysts
Paish et al. Image‐based design and 3D‐metal printing of a rat Hip implant for use in a clinically representative model of joint replacement
Baskov et al. Total hip arthroplasty in children who have undergone arthroplasty with demineralized bone-cartilage allocups
RU2702014C1 (en) Method of primary total shoulder replacement in the post-traumatic deformations of the glenoid surface of the blade with an individual endoprosthesis
RU2801048C2 (en) Method of replacing an elbow joint defect with an individual 3d implant
Jones Replacement of the proximal portion of the scaphoid with spherical implant for post-traumatic carporadial arthritis
Burnett et al. Souter-Strathclyde arthroplasty of the rheumatoid elbow: 23 cases followed for 3 years
Chillag Radiohumeral arthrodesis for salvage of failed total elbow arthroplasty
Ying et al. Treatment of Acetabular Bone Defect in Revision of Total Hip Arthroplasty Using 3D Printed Tantalum Acetabular Augment
RU2641379C1 (en) Method for arthroplasty of distal department of radial bone with multifragment joint fractures of distal department of radial bone
Convery et al. The spherocentric knee: a re-evaluation and modification.
RU2802391C1 (en) Method for individual hip arthroplasty in case of paproksy iv bone defect of the femur
Puri Limb salvage: When, where, and how?