Эндопротез вертлужной впадины

 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в ортопедии и травматологии при лечении заболеваний и повреждений тазобедренного сустава. Технический результат изобретения заключается в повышении надежности эндопротеза фиксации в кости, снижении травматичности операции и упрощении процесса возможного демонтажа. Эндопротез содержит чашку с выполненной на ее наружной поверхности резьбой с прорезями по высоте профиля, разделяющими резьбовую поверхность на секторы, и неразъемный вкладыш. В нижней половине чашки на одинаковом расстоянии от ее дна равномерно по окружности шарнирно установлены ножи, имеющие форму части кругового кольца, ширина которого не превышает ширину сектора с резьбовой поверхностью в месте установки ножа. Ось вращения ножа параллельна продольной оси чашки и расположена на его стороне, противоположной направлению завинчивания чашки, на другой же стороне выполнено сквозное отверстие. При этом на наружной стороне каждого из ножей выполнен элемент витка резьбы, являющийся продолжением такового на резьбовой поверхности чашки. 4 ил.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в ортопедии и травматологии при лечении заболеваний и повреждений тазобедренного сустава.

Известен эндопротез вертлужной впадины /а.с. СССР 1093339, МКИ3 A 61 F 1/00, 1984, Бюл. 19/, содержащий чашку, выполненную в виде соединенных дисков с отверстиями, укрепленных на разъемном вкладыше, между которыми установлены равномерно по окружности выдвижные ножи.

Недостатками данного изобретения являются: 1) определенная сложность конструкции, снижающая надежность ее работы; 2) установка ножей в одной плоскости при плоской конструкции чашки обеспечивает фиксацию чашки по линии, а не по поверхности, что создает высокую вероятность вывиха протеза из тазовой кости; 3) высокая травматичность при возможном демонтаже протеза, вследствие зарастания тканью фигурных прорезей в ножах, обеспечивающих их радиальное перемещение.

Наиболее близкими к заявляемому изобретению по конструкции и принципу действия являются принятые за прототип эндопротез вертлужной впадины /а.с. СССР 925336, МКИ3 A 61 F 1/03, 1982, Бюл. 17/, содержащий гладкую полусферическую чашку с шарнирно установленными в верхней ее части равномерно по окружности ножами, имеющими острую клинообразную форму, и эндопротез вертлужной впадины /а.с. СССР 1123682, МКИ3 A 61 F 1/00 1984, Бюл. 42/, выполненный в виде чашки, содержащей резьбу на наружной поверхности с прорезями по высоте профиля, разделяющими резьбовую поверхность на секторы, и расположенные равномерно по окружности в пазах чашки заостренные стопорные стержни.

Эндопротез вертлужной впадины /а.с. СССР 925336, МКИ3 A 61 F 1/03, 1982, Бюл. 17/ содержит гладкую полусферическую чашку с шарнирно установленными в верней ее части равномерно по окружности к ножами. Эндопротез используют следующим образом. После очистки вертлужной впадины в нее с предварительно сложенными ножами вставляют чашку, а затем ключом поворачивают чашку на 1/4 оборота, и ножи, поворачиваясь вокруг своих осей, острыми кромками врезаются в кость.

Недостатки изобретения заключаются в следующем: 1) установка ножей в одной плоскости при гладкой полусферической чашке обеспечивает фиксацию чашки не по поверхности, а по нескольким дугам окружности, и создает тем самым высокую вероятность вывиха протеза из тазовой кости; 2) к этому же приводит и сама конструкции ножей, имеющих острую клиновидную форму, не обеспечивающую достаточную держащую силу за счет малой поверхности контакта с костью, отверстие в которой выполнено расширяющейся формы от дна вертлужной впадины, а также отсутствие конструктивных элементов, не препятствующих возможной ротации чашки, что характеризует ее состояние как нахождение в условиях неустойчивого равновесия; 3) размещение ножей в верхней части чашки обеспечивает ее крепление по краю вертлужной впадины, а также существенно увеличивает габариты при установке пластмассового вкладыша за счет необходимости усиления места крепления ножей, снижая тем самым возможный диапазон типоразмеров эндопротезов.

Эндопротез вертлужной впадины /а. с. СССР 1123682, МКИ3 A 61 F 1/00, 1984, Бюл. 42/ выполнен в виде чашки, содержащей резьбу на наружной поверхности с прорезями по высоте профиля, разделяющими резьбовую поверхность на секторы, и расположенные равномерно по окружности в пазах чашки заостренные стопорные стержни. При этом каждый стержень выполнен с резьбовым отверстием на противоположном от заострения торце для удаления стержня при необходимости и с фигурной пластинкой в виде зубьев пилы, имеющей паз в плоскости пластинки со стороны резьбового отверстия.

Эндопротез используют следующим образом. После обработки вертлужной впадины в нее специальным инструментом завинчивают чашку. Затем в пазы чашки забивают стопорные стрежни и расширяют при помощи отвертки паз фигурной пластинки, чтобы ее края закрепили стержень в протезе.

Недостатки изобретения следующие: 1) ударная установка (путем забивания) заостренных стопорных стержней способствует повышенной травматичности при операции и приводит к микроподвижности соединения костной ткани и резьбы; 2) длительное нахождение в весьма активной среде и зарастание костной тканью приводит к тому, что имеющееся на торце каждого из стопорных стержней резьбовое отверстие не обеспечивает, в случае необходимости, надежный и бестравматичный демонтаж стержней.

Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, являются наличие чашки, содержащей резьбу на наружной поверхности с прорезями по высоте профиля, разделяющими резьбовую поверхность на секторы, наличие шарнирно установленных ножей и неразъемного вкладыша.

Причинами, препятствующими обеспечению прототипом требуемого положительного результата, заключающегося в повышении надежности фиксации эндопротеза в кости, снижении травматичности операции и упрощении процесса его возможного демонтажа, являются конструкция существующих ножей и место их расположения по высоте чашки.

Задача, решаемая данным изобретением, заключается в повышении надежности фиксации эндопротеза в кости, снижении травматичности операции и упрощении процесса его возможного демонтажа.

Для решения поставленной задачи в эндопротезе вертлужной впадины, содержащем чашку с выполненной на ее наружной поверхности резьбой с прорезями по высоте профиля, разделяющими резьбовую поверхность на секторы, и неразъемный вкладыш, в нижней половине чашки на одинаковом расстоянии от ее дна равномерно по окружности шарнирно установлены ножи, имеющие форму части кругового кольца, ширина которого не превышает ширину сектора с резьбовой поверхностью в месте установки ножа, а ось вращения ножа параллельна продольной оси чашки и расположена на его стороне, противоположной направлению завинчивания чашки, на другой же стороне выполнено сквозное отверстие, при этом на наружной поверхности каждого из ножей выполнен элемент витка резьбы, являющийся продолжением такового на резьбовой поверхности чашки.

Между совокупностью признаков заявляемого изобретения и техническими результатами, которые обеспечиваются предлагаемым изобретением, существует причинно-следственная связь.

Предлагаемая конструкция эндопротеза позволяет: 1) повысить надежность фиксации эндопротеза в кости и тем самым сократить послеоперационный реабилитационный период, поскольку установка в нижней половине чашки ножей, имеющих форму части кругового кольца, на поверхности которого выполнен элемент резьбы, и имеющих ось вращения, параллельную продольной оси чашки, расположенную на стороне ножа, противоположной направлению завинчивания чашки, обеспечивает после ее заворачивания в костную ткань и выдвижения ножей из чашки путем их поворота вокруг оси вращения следующее:
а) возрастание держащей силы при врезании ножей в кость за счет увеличения расстояния от ножей до края вертлужной впадины (растет реактивный момент) и увеличения площади их контакта с костью;
б) небольшое осевое перемещение чашки к дну вертлужной впадины и обжатие тем самым резьбы за счет того, что нож при выдвижении поворачивается в плоскости, перпендикулярной продольной оси чашки, в направлении, обратном ее завинчиванию, а на его поверхности имеется элемент витка резьбы, расположенный под углом к плоскости поворота, т.е. нож, выдвигаясь, доворачивает чашку в сторону завинчивания;
2) снизить травматичность операции, т.к. форма ножа в виде части кругового кольца обеспечивает его плавное выдвижение и врезание в кость при помощи специального инструмента путем поворота вокруг своей оси;
2) упростить процесс возможного демонтажа эндопротеза, поскольку расположение оси вращения ножа на его стороне, противоположной направлению завинчивания чашки, обеспечивает самостоятельное возвращение ножа обратно в чашку при ее вывинчивании.

Соответствие предлагаемого технического решения требованию наличия "существенных отличий" обеспечивается тем, что новые конструктивные признаки и их сочетание, неизвестные ранее, позволяют повысить надежность фиксации эндопротеза в кости и тем самым сократить послеоперационный реабилитационный период, снизить травматичность операции и упростить процесс возможного демонтажа эндопротеза при репротезировании.

На фиг. 1 изображена чашка эндопротеза вертлужной впадины со сложенными внутрь ножами, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1 с двумя сложенными внутрь чашки ножами и одним выдвинутым из нее; на фиг. 4 - эндопротез вертлужной впадины в сборе.

Эндопротез содержит чашку 1 с выполненной на ее наружной поверхности резьбой 2 с прорезями 3 по высоте профиля, разделяющими резьбовую поверхности на секторы, шарнирно установленные в чашке равномерно по окружности на одинаковом расстоянии от ее дна на осях 4 ножи 5, а также неразъемный пластмассовый вкладыш 6. Каждый нож 5 выполнен в форме части кругового кольца, ширина которого не превышает ширину сектора с резьбовой поверхностью в месте установки ножа, а ось вращения 4 установлена параллельно продольной оси чашки и расположена на стороне ножа, противоположной направлению завинчивания чашки. На другой же стороне ножа параллельно оси 4 выполнено сквозное отверстие 7. Вместе с тем на наружной поверхности ножа выполнен элемент витка резьбы 8, являющийся продолжением такового на резьбовой поверхности чашки.

На верхнем торце чашки 1 выполнены радиальные пазы 9, а на ее дне - отверстие, имеющее с наружной стороны, например, кольцевую фигурную впадину 10.

Форма наружной поверхности вкладыша 6 повторяет форму внутренней поверхности чашки, а внутренняя поверхность вкладыша имеет форму сферы под искусственную головку эндопротеза. В нижней части вкладыша выполнен, например, кольцевой выступ 11.

Эндопротез используют следующим образом. Вертлужную впадину обрабатывают специальной фрезой, имеющей форму образующей наружной поверхности чашки 1, формируя во впадине углубление необходимого размера. Затем складывают одновременно все ножи 5 внутрь чашки и вставляют в нее ключ, имеющий торцевые выступы для сопряжения с пазами 9 чашки и с отверстиями 7 ножей, тем самым фиксируя ножи от несанкционированного поворота вокруг своей оси. Вращая ключ, чашку постепенно завинчивают в сформированное углубление в вертлужной впадине за счет сопряжения выступов на ключе и пазов 9 на чашке. Причем наличие элемента резьбы на наружной поверхности каждого из ножей позволяет дополнить тем самым недостающую часть резьбы на наружной поверхности чашки и работать ножам и чашке при завинчивании как единому звену. Вынув из чашки ключ и убедившись через донное отверстие в чашке, что она поставлена на место, устанавливают специальный ключ, которым постепенно "выдавливают" ножи из чашки в костную ткань путем их одновременного поворота вокруг своей оси, доворачивая тем самым дополнительно чашку и обжимая ее в резьбе. После выведения ножей на нужный размер торец ножа, обращенный внутрь чашки, становится на одной линии с образующей внутренней поверхности чашки. Следующим этапом является установка внутрь чашки вкладыша 6, который при нажатии на его верхний торец своим кольцевым выступом 11 стопорится в кольцевой фигурной впадине 10 чашки и обеспечивает фиксацию ножей в их выдвинутом положении.

При демонтаже эндопротеза удаляют пластмассовый вкладыш 6 и затем вывинчивают чашку. При этом каждый нож самостоятельно возвращается внутрь чашки, поворачиваясь вокруг своей оси.

За счет описанных особенностей конструкции эндопротеза и создается положительный эффект, заключающийся в повышении надежности фиксации эндопротеза в кости и тем самым сокращении реабилитационного периода, снижении травматичности операции и упрощении процесса его возможного демонтажа.

Формула изобретения

Эндопротез вертлужной впадины, содержащий чашку с выполненной на ее наружной поверхности резьбой с прорезями по высоте профиля, разделяющими резьбовую поверхность на секторы, шарнирно установленные в чашке равномерно по окружности ножи и неразъемный вкладыш, отличающийся тем, что ножи установлены в нижней половине чашки на одинаковом расстоянии от ее дна, имеют форму части кругового кольца, ширина которого не превышает ширину сектора с резьбовой поверхностью в месте установки ножа, а ось вращения ножа параллельна продольной оси чашки и расположена на его стороне, противоположной направлению завинчивания чашки, на другой же стороне выполнено сквозное отверстие, при этом на наружной поверхности каждого из ножей выполнен элемент витка резьбы, являющийся продолжением такового на резьбовой поверхности чашки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4