БЕДРЕННЫЙ КОМПОНЕНТ ЭНДОПРОТЕЗА ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА Российский патент 1999 года по МПК A61F2/36 

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии.

Эндопротезирование суставов занимает прочное место в ряду ортопедических вмешательств, которые возвращают пациентам с болезнью Бехтерева трудоспособность и избавляют их от инвалидности. При болезни Бехтерева производится удаление всей капсулы тазобедренного сустава и обширная резекция костной ткани с имплантацией эндопротеза с удлиненной шейкой для того, чтобы избежать образования параартикулярных оссификатов (В.И.Нуждин и др. Эндопротезирование тазобедренного сустава в ЦИТО. Эндопротезирование в травматологии и ортопедии. М., 1993).

Традиционная конструкция эндопротеза включает в себя бедренный компонент, который забивают внутрь костномозгового канала бедренной кости. В таком эндопротезе напряжение передается по линии головка-шейка-ножка и далее на окружающую бедренную кость. В верхнем отделе ножки по ее внутренней поверхности и в нижнем отделе по наружной поверхности может развиваться давление, которое превышает физиологические возможности кости. При этом возникает действие двух негативных факторов: 1) из-за разной жесткости металла и кости начинается постоянная травматизация последней, что приводит к ее рассасыванию и, в конечном счете, к нестабильности эндопротеза, 2) длительные циклические знакопеременные нагрузки приводят к перелому ножки эндопротеза (К.М. Шерепо. Асептическая нестабильность при тотальном эндопротезировании тазобедренного сустава. Дисс. докт. М.,1990). В связи с этим интрамедуллярный способ фиксации не всегда оказывается эффективным. У 15-18% больных наблюдается расшатывание диафизарной части эндопротеза, что требует повторной операции для его замены (Ю.Г.Шапошников. О некоторых проблемах эндопротезирования суставов. Эндопротезирование в травматологии и ортопедии. М., 1993).

Для улучшения фиксации ножки эндопротеза внутри костномозгового канала применяется костный цемент. Его применение имеет ряд негативных сторон. Во-первых, высокая температура полимеризации может привести к ожогу тканей, во-вторых, изменение объема при полимеризации приводит к зазору между цементом и эндопротезом, в-третьих, цемент обладает абразивной активностью, которая может приводить к истиранию металла. (Н.С.Гаврюшенко. Влияние различных физико-механических факторов на судьбу эндопротеза и его функциональные возможности. Вестник травматол. и ортопед. им Н.И.Приорова, 1994, N 4, с. 30-35).

Целью нашего изобретения является улучшение крепления бедренной части эндопротеза к бедренной кости для того, чтобы предотвратить нестабильность металлоконструкции. Цель достигается тем, что у эндопротеза вместо одной ножки, которая погружается в костномозговой канал, имеются несколько винтовых фиксаторов, которые ввинчиваются в кортикальный слой бедренной кости. Это дает два преимущества: во-первых, по механическим свойствам кортикальный слой кости превосходит губчатую кость. Прочность кортикального слоя при напряжении сжатия в 100 раз больше, чем прочность губчатой кости (А.И.Сеппо. Биомеханические исследования при остеосинтезе ЭПИ и метафизарных переломов. Ортоп. , травматол. и протезир. 1966, 5, с. 53-60). Под действием динамической нагрузки губчатое вещество разрушается в 10 раз легче, чем компактное вещество (Evans, Lissner, Pedersen. Stresscoated deformation studies of the femur under static vertical loading, Anat. Rec., 1948, 106, 2, 159-190). Во-вторых, система из отдельных винтов позволяет оптимально перерастпределять ту нагрузку, которая возникает при ходьбе. На медиальной стороне бедренной кости винты работают на сжатие и изгиб, а на латеральной стороне кости винты работают на растяжение и изгиб, т.е. одновременно в противоположных направлениях, в результате чего происходит снижение циклической нагрузки, а вертикальное давление металлоконструкции на опил бедренной кости будет меньше, чем у эндопротеза с одним интрамедуллярным стержнем. Это служит профилактикой рассасывания кости и возможного развития нестабильности эндопротеза.

Мы предлагаем фиксацию эндопротеза dне костномозгового канала. Это позволяет отказаться при фиксации бедренного компонента от применения цемента и тем самым избежать его негативного воздействия.

За прототип нами принят эндопротез конструкции Т. Т. Кикачейшвили (Эндопротезирование тазобедренного сустава конструкцией Кикачейшвили. Анализ 13-летнего опыта. Травматол. ортопед. России, 1996, 3, с. 17-23).

В прототипе конец стержня бедренного компонента выполнен расщепленным. При введении в костномозговой кагнал ножки расщепленного стержня расходятся и плотно прилегают к стенкам канала. Недостатками аналога являются: 1) непрочность фиксации ножек в губчатую кость, 2) давление ножек на эндост в условиях разнообразных нагрузок приводит к рассасыванию кости в этом месте, 3) место расщепления стержня на отдельные ножки является местом концентрации напряжения, которые при повторяющихся циклических нагрузках могут привести к перелому бедренного компонента в этом месте, 4) при необходимости удаления эндопротеза возникают технические трудности выбивания расщепленного стержня из костномозгового канала. Фиг.1 иллюстрирует доступ к тазобедренному суставу, фиг. 2 иллюстрирует фиксацию к диафизу бедра направителя для сверла; на фиг. 3 изображено устройство, вид сбоку; на фиг. 4 - то же вид сверху.

Особенности нашей конструкции заключаются в том, что бедренный компонент эндопротеза является разборным и состоит из нескольких деталей:
1. Головка, шейка и опорная площадка составляет одно цельное плато (1). Плато (1) опирается на опил диафиза бедренной кости (2). В опорной площадке имеются сквозные отверстия (3) для винтовых фиксаторов (4), расположенные по окружности. Нижняя плоскость плато имеет структурированную поверхность (5) для лучшего сцепления с опилом бедренной кости.

2. Винтовые фиксаторы (4) для кортикального слоя кости предназначены для введения через отверстия в плато в кортикальный слой бедренной кости продольно по оси ее диафиза. Длина фиксаторов 100 - 120 мм, диаметр 3,5 мм. Общее число фиксаторов для фиксации - 8 штук.

3. Винт (6) для фиксации к плато большого вертела бедренной кости.

Эндропротез устанавливается следующим образом. В положении больного на боку осуществляется стандартный доступ к тазобедренному суставу. Пересекается шейка бедра. Удаляется головка бедренной кости. Большой вертел (7) отсекается и отводится кверху вместе с прикрепляющимися к нему мыщцами (фиг. 1). Оставшаяся вертельная часть бедренной кости отсекается от диафиза в поперечном направлении на уровне верхнего края малого вертела (8). Линия резекции (9) перпендикулярна оси бедренной кости во фронтальной плоскости. К диафизу бедра временно фиксируется направитель (10) для сверла (фиг. 2). Через отверстия в направителе (11) сверлом диаметром 3 мм (12) в кортикальном слое бедренной кости (13) рассверливается 8 каналов на глубину 100 - 120 мм, после чего направитель удаляется. Соответственно размеру опила кости подбирается плато эндопротеза и устанавливается в правильном положении (фиг. 3, фиг. 4). Через отверстия в плато (3) в кортикальный слой кости ввинчиваются до упора 8 фиксаторов. Через большой вертел проводится винт (6), который плотно фиксирует его к плато так, чтобы внутренняя поверхность вертела соприкасалась с латеральной поверхностью бедренной кости (фиг. 3).

Промышленная изготовимость устройства возможна и доказана нами. Технология изготовления бедренного компонента не сложна и представляет собой обычные токарные и фрезерные работы. Применимость устройства не вызывает сомнений, так как в основе хирургического вмешательства лежат манипуляции, доступные широкому кругу травматологов и ортопедов. Это подтверждено нами во время стендовых экспериментов.

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии. Бедренный компонент состоит из плато в виде головки, шейки и опирающейся на опил бедренной кости опорной площадки с отверстиями для фиксаторов. Винтовые фиксаторы длиной 100-120 мм, диаметром 3,5 мм фиксируют плато к бедренной кости. Технический результат изобретения заключается в улучшении крепления бедренной части эндопротеза к бедренной кости для предотвращения нестабильности металлоконструкции. 4 ил.

Бедренный компонент эндопротеза тазобедренного сустава, представляющий собой многокомпонентное тело, включающее плато в виде головки, шейки и опорной площадки, отличающийся тем, что опорная площадка, соответствующая опилу бедренной кости, имеет сквозные отверстия для 8 отдельных винтовых фиксаторов длиной 100-120 мм, диаметром 3,5 мм, а фиксация плато осуществляется путем введения фиксаторов через опорную площадку в кортикальный слой диафиза бедренной кости по направлению ее продольной оси.