БЕДРЕННЫЙ КОМПОНЕНТ ЭНДОПРОТЕЗА ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА Российский патент 1997 года по МПК A61F2/32 

Изобретение относится к медицине, а более конкретно к конструкциям эндопротезов тазобедренных суставов бесцементной фиксации, предназначенных для хирургического лечения ортопедических больных.

Практические результаты свидетельствуют о том, что эндопротезы способны работать в организме человека в лучшем случае около 25 лет, однако в силу очень многих причин срок работы эндопротеза значительно сокращается, после чего требуется его замена.

Ученые всего мира ищут пути продления сроков износа эндопротезов. Одной из существенных причин является то, что в искусственном суставе появляются условия сухого трения, при котором трущиеся поверхности входят в непосредственный контакт и разрушаются. Силы трения разрушают не только трущиеся поверхности, но и связи между эндопротезом и костной тканью.

Для снижения коэффициента трения подбираются специальные материалы, используются различные смазки, разъединяющие трущиеся поверхности, и т.д.

В заявке рассматривается возможность подвода содержимого костно-мозгового канала как смазочного материала в узел трения эндопротеза (сферическая головка бедренного компонента и ацетабулярного вкладыша из сверхвысокомолекулярного полиэтилена).

Известен эндопротез тазобедренного сустава (см. авт. св. СССР N 1127584, A 61 F 1/00, 1983 г.), в котором искусственная синовиальная жидкость, используемая для смазки трущихся поверхностей, подается принудительно из резервуара, размещенного в канале, продолженном в центральной части ножки бедренного компонента, с выходом его на поверхность сферической головки. Подача синовиальной жидкости из резервуара осуществляется электромагнитом, который также расположен в канале.

Недостатком конструкции является ее сложность, трудоемкость и недолговечность, определенная запасом жидкости в резервуаре.

Известен эндопротез тазобедренного сустава (см. патент США N 4032994, класс 623-22, 1977 г.) согласно которому смазка в узел трения подается с помощью демфера, размещенного в шейке бедренного компонента. При ходьбе демпфер, совершая возвратно-поступательные движения, затягивает смазку из полости сустава и по боковым проточкам перемещает ее в узел трения.

Недостатком этого устройства также является ее сложность и недостаточное количество смазки для длительной работы эндопротеза.

Известен эндопротез тазобедренного сустава (см. патент США N 4840631, класс 623-22, 1989 г. ), согласно которому смазочная жидкость подается из кармана, предусмотренного во вкладыше на поверхности, контактирующей с головкой.

Недостатки в данной конструкции повторяют все вышеперечисленные, а кроме того, при подобной подаче смазки идет нерациональное ее использование.

Всем описанным эндопротезам присущ один недостаток они недолговечны и сложны в изготовлении. Увеличить срок службы эндопротезов с помощью указанных технических решений не удалось.

Наиболее близким к предложенному по решаемой задаче является эндопротез тазобедренного сустава цементной фиксации (см. авт. св. СССР N 1519687, класс А 61 2/32, 1989 г.), бедренный компонент которого включает ножку, проксимальный конец которой переходит в шейку с воротником и съемной сферической головкой со сквозным каналом от дистального конца ножки до поверхности сферической головки.

Недостатком предложенной конструкции является то, что этот эндопротез относится к цементному варианту крепления. В результате чего открытый снизу сквозной канал при установке бедренного компонента забивается костной крышкой и цементом, исключая возможность поступления содержимого костно-мозгового канала в узел трения.

С технологической стороны прокладка канала по вертикальной оси внутри ножки трудоемка, сложно избежать увода инструмента в сторону и выдержать центровку.

Кроме того, конструкция самого эндопротеза не дает гарантии правильной постановки ножки эндопротеза в бедренной кости.

Задача изобретения постоянная подача содержимого костно-мозгового канала в узел трения, что увеличивает срок службы эндопротеза.

Согласно изобретению, в бедренном компоненте эндопротеза тазобедренного сустава, включающем ножку с воротником и съемной сферической головкой со сквозным каналом от дистального конца ножки до поверхности сферической головки, канал образован проточками, расположенными на передней и задней сторонах ножки вдоль ее продольной оси, каждая из которых снабжена индивидуальным накопителем содержимого костно-мозгового канала в виде углублений, расположенных в проксимальной части ножки под воротником со стороны проточек и соединенных в свою очередь со сквозным каналом. Большая часть ножки бедренного компонента располагается в зоне плотной кортикальной костной ткани. Проточки, прилегая к этой ткани, образуют незарастающий канал, а губчатая костная ткань не является препятствием для движения содержимого костно-мозгового канала в узел трений. Кроме того, углубления, проточки, после их заполнения костной тканью, ребра жесткости приводят к появлению значительной дополнительной опорной поверхности для предупреждения фронтально-вертикальной миграции эндопротеза.

Проточки кроме внутрикостной гемоциркуляции содержимого костно-мозгового канала в узел трения предупреждают возникновение поршневого эффекта при установке ножки.

На фиг. 1 изображен бедренный компонент эндопротеза тазобедренного сустава, общий вид; на фиг. 2 то же, разрез по А-А; на фиг. 3 то же, разрез по В-В.

Бедренный компонент тазобедренного сустава включает ножку 1, проксимальный конец которой переходит в шейку 2 с воротником 3 и съемной сферической головкой 4.

На задней и передней сторонах ножки, вдоль ее продольной оси расположены проточки 5, 6, снабженные индивидуальными накопителями 7 содержимого костно-мозгового канала в виде углублений. Накопители соединены со сквозным каналом 8 в теле шайки 2 и сферической головки 4. Канал 9 в сферической головке 4 размещен радиально и выведен на поверхность головки 4.

Устанавливают эндопротез тазобедренного сустава одним из известных способов. Движение в суставе начинается через несколько дней после операции. Под действием силы происходит сжатие и деформация бедренной и тазовой костей. Находящееся в них содержимое костно-мозгового канала в процессе ходьбы подвергается компрессии и выходит по проточкам в накопитель, а из него в свою очередь в канал шейки, а через канал сферической головки попадает на трущиеся поверхности.

Динамическое уравновешивание содержимого костно-мозгового канала осуществляется за счет постоянного перераспределения его из диафиза в накопитель бедренного компонента. Содержимое костно-мозгового канала постоянно регенерируется, и поэтому источник смазки не иссякает.

Данная конструкция ножки эндопротеза тазобедренного сустава изготовлена в 7 экземплярах и прошла испытания в паталогоанатомическом отделении 13-й городской клинической больницы г. Москвы. Проведенные испытания показали положительные результаты.

Внедрение конструкции бедренного компонента эндопротеза тазобедренного сустава позволит удлинить срок службы эндопротеза в 2-3 раза.

Использование: в медицине, для хирургического лечения ортопедических больных. Сущность: бедренный компонент эндопротеза включает ножку, проксимальный конец которой переходит в шейку с воротником, и съемную сферическую головку. Через бедренный компонент проложен сквозной канал, проходящий от дистального конца ножки до поверхности сферической головки. По этому каналу из костно-мозгового канала бедренной кости в узел трения поступает содержимое костно-мозгового канала, где используется в качестве смазки. Сквозной канал образован проточками, расположенными на задней и передней сторонах ножки вдоль ее продольной оси, каждая из которых снабжена индивидуальным накопителем в виде углублений, расположенных в проксимальной части ножки под воротником со стороны проточек и соединенных в свою очередь со сквозным каналом. 3 ил.

Бедренный компонент эндопротеза тазобедренного сустава, включающий ножку, шейку с воротником и сферическую головку со сквозным каналом от дистального конца, эндопротеза до проксимального конца, отличающийся тем, что соединение головки с шейкой выполнено с возможностью разъема, канал образован проточками, расположенными на обеих сторонах ножки вдоль ее продольной оси, при этом каждая проточка снабжена индивидуальным накопителем содержимого костно-мозгового канала в виде углублений, расположенных в проксимальной части ножки под воротником со стороны проточек и соединенных со сквозным каналом.