эндопротез тазобедренного сустава

Формула изобретения

Эндопротез тазобедренного сустава, содержащий тазовый компонент, головку, шейку, вертельный отдел и ножку, отличающийся тем, что он имеет листовые рессоры, разнонаправленные спиральные пружины, антиротационный стержень, шток, последний имеет упоры, в средней части продольный паз под антиротационный стержень и сферические утолщения, причем сферические утолщения размещены на штоке симметрично по разные стороны от указанного паза, ножка выполнена в виде трубки, имеющей сквозное отверстие в заглушенном проксимальном конце и глухое отверстие - в заглушенном и заостренном дистальном конце, в этих отверстиях установлен с возможностью осевых перемещений шток, антиротационный стержень закреплен в стенке трубки, разнонаправленные спиральные пружины установлены на обоих концах штока между заглушенными концами трубки и упорами штока, листовые рессоры закреплены продольно на внутренней поверхности трубчатой ножки ярусами, в каждом ярусе упомянутые рессоры располагаются на одном уровне и равномерно, сферические утолщения штока имеют возможность контакта с выпуклыми поверхностями листовых рессор и сжимания их, в исходном положении рессоры контактируют максимальной выпуклостью непосредственно со штоком.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины. Оно используется в травматологии-ортопедии для замещения тазобедренного сустава, пораженного каким-то патологическим процессом. Нередко с течением времени происходит расшатывание ножки имплантата в результате конфликта в системе «металл-кость». Это возникает в результате разнородности контактирующих субстанций и под воздействием разнонаправленных знакопеременных нагрузок на сустав, возникающих в разные фазы шага.

С целью минимизации отрицательного влияния этих нагрузок прибегают к использованию эластичных прокладок между функционирующими элементами протеза [1], используют также спиральные пружины [2]. В ножке эндопротеза тазобедренного сустава [3] используют упорные элементы, представляющие собой тела удлиненно-овальной формы, выполненные в виде жестко связанных своими концами изогнутых пластинчатых пружин. Однако все вышеперечисленные элементы являются амортизаторами реактивного типа, запасающими энергию в момент воздействия на них в опорную фазу шага и, не поглощая ее, возвращают в колебательную систему по прекращении воздействия на них в пазу переноса. Таким образом, амортизаторы не демпфируют нагрузки, характерны для них, и резонансные проявления.

Наиболее близким по своему техническому решению заявляемому и принятый за прототип является эндопротез тазобедренного сустава [4]. Это устройство содержит листовую рессору, используемую в качестве шейки. Однако нехарактерная для этой детали протеза длина, изогнутая форма шейки и ее гибкость, а также отсутствие вертельного отдела в устройстве создают условия для возникновения биомеханических нарушений.

Сущность изобретения состоит в совокупности существенных признаков, достаточной для получения искомого технического результата, состоящего в улучшении исходов лечения за счет снижения риска расшатывания ножки эндопротеза.

Сущность изобретения состоит в том, что эндопротез тазобедренного сустава содержит тазовый компонент, головку, шейку, вертельный отдел и ножку. Эндопротез имеет листовые рессоры, разнонаправленные спиральные пружины, антиротационный стержень, шток, последний имеет упоры, в средней части продольный паз под антиротационный стержень, и сферические утолщения. Сферические утолщения размещены на штоке симметрично, по разные стороны от указанного паза. Ножка выполнена в виде трубки, имеющей сквозное отверстие в заглушенном проксимальном конце и глухое отверстие в заглушенном и заостренном дистальном конце, в этих отверстиях установлен, с возможностью осевых перемещений, шток. Антиротационный стержень закреплен в стенке трубки. Разнонаправленные спиральные пружины установлены на обоих концах штока между заглушенными концами трубки и упорами штока. Листовые рессоры закреплены продольно на внутренней поверхности трубчатой ножки ярусами, в каждом ярусе упомянутые рессоры располагаются на одном уровне и равномерно. Сферические утолщения штока имеют возможность контакта с выпуклыми поверхностями листовых рессор и сжимания их. В исходном положении рессоры контактируют максимальной выпуклостью непосредственно со штоком.

Размещение разнонаправленных спиральных пружин на концах штока поддерживает его в «подвешенном» состоянии, функционально равноудаленном от заглушек трубчатой ножки, при возможности осевых перемещений в обе фазы шага.

Наличие антиротационного стержня, закрепленного на стенке ножки, и размещение его свободного конца в продольном пазу штока предотвращает вращение последнего вокруг оси, обеспечивает продольные перемещения штока с сохранением заданной антеторсии шейки.

Наличие сферических утолщений на штоке, размещенных симметрично, по разные стороны от антиротационного паза обеспечивает взаимодействие этих утолщений с рессорами, закрепленными на внутренней поверхности ножки, как в опорную фазу, так и в фазу переноса. Этим достигается демпфирование и сглаживание резонансных явлений со стороны пружин в обе фазы шага.

Эндопротез изображен на представленных чертежах: на фиг.1 показан его внешний вид; на фиг.2 - поперечное сечение ножки на уровне максимальной выпуклости рессор.

Устройство содержит тазовый компонент 1, головку 2, шейку 3, вертельный отдел 4, ножку 5, выполненную в виде трубки, в которой вдоль оси установлен шток 6, связанный с вертельным отделом 4 через сквозное отверстие в заглушке 7 проксимального отдела трубки 5. Нижний конец штока 6 размещен в глухом отверстии 8 заглушенного дистального отдела 9 трубки 5.

Между заглушенными концами 7, 9 трубки 5 и упором штока 10 установлены разнонаправленные спиральные пружины 11. В средней части штока 6 имеется продольный паз 12 под антиротационный стержень 13. В верхней и нижней части штока 6 выполнены сферические утолщения 14, контактирующие с выпуклыми поверхностями листовых рессор 15, размещенных в два яруса. В ярусах рессоры установлены продольно, равномерно, встречно по отношению друг к другу и закреплены на внутренней поверхности трубчатой ножки 5. Участки максимальной выпуклости рессор 15 в исходном положении контактируют непосредственно со штоком 6 в среднем его отделе.

Устройство применяют следующим образом. Одним из общепринятых хирургических доступов обнажают область тазобедренного сустава, иссекая по ходу вмешательства рубцово-измененные капсулу сустава и параартикулярные ткани. Резецируют головку и шейку сустава, обрабатывают костномозговой канал бедра разверткой, соответствующей габаритам и форме ножки эндопротеза. После введения ножки эндопротеза в заготовленное ложе закрепляют ее, установив необходимую антеторсию шейки. Далее обрабатывают вертлужную впадину таза и закрепляют в ней ацетабулярный компонент протеза. Головку вправляют во впадину, накладывают послойные швы на рану. Послеоперационное ведение больных и их реабилитация - типичные для данного хирургического вмешательства.

В опорную фазу шага нагрузка передается с головки, через шейку - на шток, который, перемещаясь дистально, растягивает проксимальную спиральную пружину и сжимает дистальную. В эту фазу проксимальное сферическое утолщение штока перемещается на выпуклости проксимальных рессор, сжимая последние, перемещает их свободные концы в дистальном направлении. Между ниже- и вышележащими листами рессор, а также между нижним листом рессоры и внутренней стенкой трубчатой ножки возникает трение, чем поглощается энергия отдачи, т.е. происходит демпфирование. В фазу переноса имеет место аналогичный механизм демпфирования, но происходит он в обратном направлении, при котором дистальное утолщение штока взаимодействует с дистально расположенными рессорами. Источником энергии при этом является не масса тела, а энергия, запасенная спиральными пружинами в опорную фазу шага и демпфируемая дистально расположенными рессорами.

Источники информации

1. Патент РФ № 2285505, A61F, 2/32, БИ № 29, 2000.

2. Патент РФ № 2120258, A61F, 2/36, БИ № 29, 1998.

3. Патент РФ № 2086210, A61F, 2/32, БИ № 22, 1997.

4. Патент РФ № 2160071, A61F, 2/32, БИ № 34, 2000.