ножка эндопротеза тазобедренного сустава

Формула изобретения

1. НОЖКА ЭНДОПРОТЕЗА ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА, содержащая внутрикостный стержень со стыковочным элементом под головку на одном конце и резьбонарезным метчиком на другом, отличающаяся тем, что метчик связан со стержнем шарнирно с возможностью независимого вращения относительно продольной оси, в стержне и метчике выполнен сквозной продольный канал, при этом метчик имеет гнездо под ключ-коловорот, а внутренний диаметр резьбы цилиндрической части метчика равен диаметру дистальной части стержня.

2. Ножка по п.1, отличающаяся тем, что метчик соединен со стержнем посредством кольцевой завальцовки его стенки в кольцевую канавку, выполненную на наружной поверхности стержня.

3. Ножка по п.1, отличающаяся тем, что метчик соединен со стержнем посредством как минимум трех внутренних радиальных выступов в виде прогибов стенки метчика, размещенных в кольцевой канавке.

4. Ножка по п.1, отличающаяся тем, что метчик соединен со стержнем посредством шариков, размещенных в кольцевой полости, образованной двумя канавками, выполненными на сопрягаемых поверхностях метчика и стержня.

5. Ножка по п.1, отличающаяся тем, что гнездо под ключ-коловорот выполнено в виде многогранника.

6. Ножка по п.1, отличающаяся тем, что спиральные режущие зубья конических заборной и калибрующей частей метчика переходят в сплошную винтовую резьбу на цилиндрической его части.

7. Ножка по п.1, отличающаяся тем, что резьбовая часть метчика на каждом противоположном конце имеет заборную и калибрующую части с противоположным направлением режущих кромок резьбонарезных зубьев, а средний ее цилиндрический участок имеет сплошную винтовую резьбу, при этом витки всех частей метчика имеют одновременное винтовое направление.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для эндопротезирования тазобедренного сустава.

Известный целый ряд ножек эндопротезов, которые содержат внутрикостный металлический стержень и закрепленный на стержне элемент в виде шейки для установки головки эндопротеза, например ножка эндопротеза (1), которая выполнена также в виде металлического стержня с шейкой под головку эндопротеза. В процессе операции по установке эндопротеза металлический стержень известной ножки внедряют в костно-мозговой канал осевыми ударами, что часто приводит к неоправданному травмированию бедренной кости и других органов пациента.

Указанный недостаток в какой-то степени устраняется за счет применения известного устройства для эндопротезирования тазобедренного сустава, принятого авторами в качестве прототипа. Известное устройство для эндопротезирования тазобедренного сустава содержит ножку эндопротеза, нижняя часть которой выполнена в виде резьбонарезного конического метчика, а верхняя часть ножки заканчивается округлой булавой для крепления шейки под головку эндопротеза. Наличие на нижнем, дистальном конце ножки резьбонарезного конического метчика позволяет ножку ввинчивать в костно-мозговой канал, т.е. обходится без осевых ударов, снижая тем самым степень травмирования [2]

Ввиду того, что резьба резьбонарезного метчика выполнена непосредственно на теле ножки эндопротеза, то ножку ввинчивают в костно-мозговой канал, вращая ее всю вокруг продольной оси. Ясно, что при таком ввинчивании жесткой ножки необходимо условие прямолинейности костно-мозгового канала и самой ножки эндопротеза. Кроме этого ножка должна иметь внешние боковые габариты в пределах формы тела вращения. Учитывая, что бедренная кость имеет физиологический изгиб, то ножку прототипа ввинтить в ее кривой костно-мозговой канал невозможно без травмирования кости, даже если предварительно нарезать в нем резьбу.

Основным недостатком этого устройства для эндопротезирования является то, что оно не может быть применено для искривленной бедренной кости пациента из-за того, что конический резьбонарезной метчик выполнен непосредственно на теле ножки и что при внедрении ножки в костно-мозговой канал, ножку приходится вращать всю вокруг ее продольной оси симметрии.

Задача изобретения снижение степени травмирования бедренной кости, в том числе кости с физиологическим изгибом, при установке в ее костно-мозговой канал ножки эндопротеза, снабженной резьбонарезным метчиком.

Задача решается за счет того, что у ножки эндопротеза тазобедренного сустава, включающей внутрикостный стержень со стыковочным элементом под головку на одном конце и резьбонарезным метчиком на другом, метчик связан со стержнем шарнирно с возможностью независимого вращения относительно продольной оси, в стержне и метчике выполнен сквозной продольный канал, при этом метчик имеет гнездо под ключ-коловорот, а внутренний диаметр резьбы цилиндрической части метчика равен диаметру дистальной части стержня. Шарнирное соединение метчика с внутрикостным стержнем может быть выполнено разными приемами.

Во-первых, метчик соединен со стержнем посредством кольцевой завальцовки его стенки в кольцевую канавку, выполненную на наружной поверхности стержня.

Во-вторых, метчик соединен со стержнем посредством как минимум трех внутренних радиальных выступов в виде прогибов стенки метчика, размещенных в кольцевой канавке.

В-третьих, метчик соединен со стержнем посредством шариков, размещенных в кольцевой полости, образованной двумя канавками, выполненными на сопряженных поверхностях метчика и стержня. При этом гнездо под ключ-коловорот выполнено в виде многогранника. Вместе с этим спиральные режущие зубья конических заборной и калибрующей частей метчика переходят в сплошную винтовую резьбу на его цилиндрической части. Кроме этого, заборная и калибрующая части могут быть выполнены на обоих концах резьбовой части, в том числе и со стороны соединения метчика со стержнем, но с противоположным направлением режущих кромок резьбонарезных зубьев, при этом витки всех частей метчика имеют одноименное винтовое направление.

В процессе установки ножки эндопротеза в расчищенный костно-мозговой канал бедренной кости, вращая резьбонарезной метчик посредством ключа-коловорота, ввинчивают метчик в канал, а метчик втягивает за собой ножку эндопротеза на необходимую глубину костно-мозгового канала.

Благодаря тому, что резьбонарезной метчик соединен со стержнем ножки эндопротеза с возможностью независимого вращения относительно продольной оси посредством ключа-коловорота, снижена степень травмирования бедренной кости, в том числе кости с физиологическим изгибом, при установке в ее костно-мозговой канал ножки эндопротеза.

На фиг. 1 показан общий вид эндопротеза в продольном разрезе; на фиг.2 сечение по А-А на фиг.1; на фиг.3 общий вид шестигранного ключа-коловорота; на фиг.4 сечение по Б-Б на фиг.3; на фиг.5 один из примеров шарнирного соединения стержня и метчика в продольном разрезе; на фиг.6 сечение по В-В на фиг. 5; на фиг. 7 другой пример шарнирного соединения стержня и метчика в продольном разрезе; на фиг.8 разрез по Г-Г на фиг.7; на фиг.9 пример шарнирного соединения стержня и метчика в продольном разрезе; на фиг.10 поперечный разрез по Д-Д на фиг.9; на фиг.11 общий вид крестообразного ключа-коловорота; на фиг.12 сечение по Е-Е на фиг.1; на фиг.13 дистальная часть ножки с метчиком.

Ножка эндопротеза тазобедренного сустава состоит из внутрикостного стержня 1, в котором выполнен сквозной продольный канал 2. На проксимальном конце внутрикостного стержня 1 расположены стыковочный элемент 3 под головку 4 эндопротеза и опорная площадка 5. На дистальном конце внутрикостного стержня 1 установлен резьбонарезной метчик 6, который связан с внутрикостным стержнем 1 посредством шарнирного соединения с возможностью независимого вращения вокруг продольной оси и снабжен гнездом под ключ-коловорот. Шарнирное соединение метчика 6 с внутрикостным стержнем 1 может быть выполнено разными конструктивными приемами.

Во-первых, метчик 6 имеет осевой канал 7 и соединен с внутрикостным стержнем 1 посредством кольцевой завальцовки стенки 8 метчика 6 в кольцевую канавку 9, выполненную на наружной боковой поверхности стенки 10 внутрикостного стержня 1. При этом часть внутренней поверхности стенки 8 метчика 6 выполнена в виде правильного многогранника, например шестигранника 11, для соединения с шестигранным ключом-коловоротом 12.

Во-вторых, метчик имеет осевой канал 7 и соединен с внутрикостным стержнем 1 посредством как минимум трех внутренних радиальных выступов 13, выполненных в виде прогибов стенки 8 метчика 6, равномерно расположенных по окружности и внедренных в кольцевую канавку 9, выполненную на наружной боковой поверхности стенки 10 внутрикостного стержня 1.

В-третьих, шарнирное соединение метчика 6 с внутрикостным стержнем 1 выполнено в виде двух кольцевых канавок 14 и 15, выполненных взаимно напротив на сопряженных цилиндрических поверхностях обеих соединяемых частей эндопротеза, т.е. стенки 8 метчика 6 и стенки 10 внутрикостного стержня 1, а также шариков 16, которыми заполнена образованная кольцевыми канавками 14 и 15 кольцевая полость.

В-четвертых, стенка 10 дистального конца внутрикостного стержня 1, имеющего продольный сквозной канал 2, надета на хвостовик 17 метчика 6 и завальцована в кольцевую канавку 18, выполненную на боковой поверхности хвостовика 17, а на торце хвостовика 17 метчика 6 выполнено шлицевое крестообразное гнездо 19 под крестообразный ключ-коловорот 20. При этом метчик 6 имеет осевое сквозное дренажное отверстие 21.

Ключ-коловорот может быть выполнен гибким.

Метчик 6 на переднем конце имеет коническую заборную часть с резьбонарезными зубьями 22 и калибрующую часть с резьбонарезными зубьями 23, которые переходят в сплошную винтовую резьбу 24, выполненную на цилиндрической части 25 метчика 6. Каждый из резьбонарезных зубьев 22 и 23 имеет режущую кромку 26.

Метчик 6 со стороны хвостовика 17, т.е. со стороны его соединения с внутрикостным стержнем 1, может содержать так же заборную часть с резьбонарезными зубьями 27 и калибрующую часть с резьбонарезными зубьями 28, которые также переходят в сплошную винтовую резьбу 24. При этом витки всех частей метчика 6 имеют одноименное винтовое направление, а режущие кромки 29 резьбонарезных зубьев 27 и 28 противоположное направление относительно режущих кромок 26 резьбонарезных зубьев 22 и 23.

Внутренний диаметр резьбы 24 цилиндрической части 25 метчика 6 равен наружному диаметру части стержня 1, примыкающей к метчику 6. Резьба метчика 6 выполнена упорного профиля.

Кольцевую полость, образованную кольцевыми канавками 14 и 15 (фиг.7 и 8), заполняют шариками 16 через технологическое радиальное отверстие 30, выполненное в стенке 8 метчика 6, т.е. в стенке той части эндопротеза, которая охватывает внутреннюю часть из сопрягаемых между собой частей эндопротеза. После заполнения кольцевой полости шариками 16 технологическое отверстие заглушают.

В процессе операции эндопротезирования, после предварительной расчистки костно-мозгового канала, внутрикостному стержню 1 придают кривизну, соответствующую физиологическому изгибу бедренной кости.

В сквозной продольный канал 2 внутрикостного стержня 1 помещают соответствующий ключ-коловорот 12 или 20 и, вращая метчик 6, ввинчивают его в костно-мозговой канал. При этом метчик 6 втягивает за собой в костно-мозговой канал внутрикостный стержень 1 ножки эндопротеза. В процессе внедрения внутрикостного стержня 1 в костно-мозговой канал вращают только метчик 6, который соединен со стержнем 1 с возможностью независимого вращения вокруг своей оси. Это позволяет снизить степень травмирования даже искривленной бедренной кости при установке в ее костно-мозговой канал заявляемой ножки эндопротеза, снабженной резьбонарезным метчиком 6.

При установке эндопротеза резьбонарезные зубья 22 и 23 заборной и калибрующей частей метчика 6 (фиг.13) нарезают резьбу в костно-мозговом канале бедренной кости, а винтовая резьба 24, выполнена на цилиндрической части 25 метчика 6, выполняет функцию движителя и втягивает стержень 1 в костно-мозговой канал.

В случае необходимости метчик 6 (фиг.13) может сообщить ножке эндопротеза движение в обратном направлении, т.е. вытолкнуть стержень 1 из костно-мозгового канала, даже после вживления ножки в костно-мозговом канале. В этом случае при вращении метчика 6 с помощью ключа-коловорота в обратном направлении резьбонарезные зубья 27 и 28 заборной и калибрующей частей, расположенных со стороны хвостовика 17 метчика 16, нарезают резьбу в костно-мозговом канале, а винтовая резьба 14 создает выталкивающее усилие для вунтрикостного стержня 1 и выводит его из костно-мозгового канала бедренной кости.

Предлагаемая эндопротеза тазобедренного сустава, у которой резьбонарезной метчик 6 установлен с возможностью независимого вращения вокруг своей оси посредством ключа-коловорота, была опробована в клинических условиях. Шести пациентам были установлены эндопротезы с указанными ножками и получены положительные отзывы, при этом можно отметить следующие ее положительные качества:

значительно упростилась процедура установки ножки эндопротеза, даже при наличии физиологического искривления бедренной кости;

уменьшилась степень травмирования бедренной кости в процессе установки ножки эндопротеза в костно-мозговой канал, так как при этом отпала необходимость вращать всю ножку;

повысилась прочность закрепления ножки в костно-мозговом канале благодаря наличию резьбы на метчике 6 и шарнирной связи метчика 6 с внутрикостным стержнем 1;

снизилась степень травмирования костной ткани в процессе эксплуатации эндопротеза с заявляемой ножкой от воздействия кромки дистального конца стержня 1 благодаря тому, что указанная кромка дистального конца стержня 1 опирается на стенку 8 метчика 6 (фиг.1, 5, 7), которая в свою очередь, воспринимая сосредоточенную нагрузку, распределяет ее по площади своего контакта со стенкой бедренной кости, тем самым значительно снижает удельную нагрузку на ткани бедренной кости.