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

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

Эндопротезирование тазобедернного сустава широко применяется в медицине. Все современные протезы имеют бедренный компонент с той или иной конфигурацией опорной части в вертельной области.

Величина нагрузки на бедренную кость при ходьбе варьирует в широких пределах и достигает 4,5 массы тела (Х.А. Янсон, Биомеханика нижней конечности, Рига, 1975). Эти чрезвычайные нагрузки нейтрализуются и перераспределяются на уровне межвертельной линии. На межвертельную область приходится опора эндопротеза. В месте контакта опила бедренной кости и шеечно-диафизарного участка эндопротеза возникает высокое давление, которое приводит к разрушению костной опоры и развитию нестабильности эндопротеза (Х.А. Янсон, 1975). Исходя из сказанного, проблема опоры и фиксации эндопротеза в межвертельной области является важной для его стабильности.

Для уменьшения давления эндопротеза на кость были разработаны разные варианты опорных элементов в виде воротников. Площадь опоры воротников варьирует в широких пределах. Площадь опоры воротника в эндопротезе Сиваша 6 модели без втулки колеблется от 4,8 до 5,3 см². В настоящее время существуют разные усовершенствования формы и размеров воротников.

Несмотря на принимаемые меры под вертельной частью эндопротеза постепенно начинается рассасывание кости, что служит толчком к наступлению нестабильности эндопротеза (К.М. Шерепо, Асептическая нестабильность при тотальном эндопротезировании тазобедренного сустава, Дисс.докт.мед.наук, 1990).

Большая площадь опоры эндопротеза в межвертельной области способствует уменьшению давления на опил бедренной кости, а также более равномерному распределению давления по поверхности соприкосновения эндопротеза с костью. Известен эндопротез марки Т12 фирмы Байо-мет (Total hip systems Biomet Inc. Warsaw, Indiana, 46580, Form No Y BMT-027). У этой модели между шейкой и бедренным компонентом имеется воротник, который охватывает эндопротез на 3/4. Площадь опоры воротника колеблется в пределах от 5,10 до 6,10 см². Нижняя поверхность воротника, обращенная к опилу бедренной кости представляет собой ровную гладкую поверхность. Однако площадь опоры воротника относительно мала, для опоры используются только те участки кости, которые расположены на небольшом расстоянии от эндопротеза, а нижняя поверхность сделана гладкой и не предназначена для соединения с костью.

За прототип нами принят эндопротез С.В. II, (заявка 2651674, кл. A 61 F 2/32, 1991г. , Франция). В аналоге вертельная часть бедренного компонента имеет овальную форму с выпуклостью, обращенной к вертельной области бедренной кости. От вертельной части протеза с медиальной и латеральной сторон расположены ребра для предотвращения ротационных движений всего бодренного компонента. В ребрах сделаны отверстия для врастания в них костной ткани.

С нашей точки зрения прототип имеет излишне усложненную конструкцию вертельной области из-за наличия деротационных ребер, которые при введении в вертельную область как бы раздвигают ее и могут вызвать переломы, а при благополучном введении зарастают костью через окна, что может служить большим препятствием при необходимости извлечения эндопротеза из бедренной кости. Кроме того, общая площадь опоры овальной вертельной части протеза ориентирована на губчатую кость межвертельной области бедренной кости и, поэтому, может быть мало устойчива в вертикальном направлении.

Целью нашего предложения является уменьшение давления на кость в вертельной области для профилактики нестабильности бедренного компонента эндопротеза при одновременном обеспечении деротационного эффекта для бедренного компонента.

Цель достигается тем, что предлагаемый нами бедренный компонент содержит опорную площадку полусферической формы с большой площадью опоры, которой эндопротез опирается на межвертельную область бедренной кости вплоть до ее краев, а обращенная к кости поверхность выполнена глубоко структурированной.

По сравнению с прототипом наше предложение позволяет достичь следующий технический результат; 1) увеличение площади опоры эндопротеза приводит к уменьшению давления металлоконструкции на кость, 2) полукруглая форма опорной площадки позволяет распределить давление как на горизонтальную, так и на вертикальную поверхность опила кости, т.е. равномерно по всей области, 3) опора эндопротеза осуществляется на относительно прочные структуры, а именно, на большой и малый вертела, а также на межвертельный гребень, 4) структурированная нижняя поверхность как бы вколачивается в кость и зарастает костью, способствуя стабильному положению всего бедренного компонента, 5) перераспределение нагрузки в пользу межвертельной области приводит к уменьшению давления бедренного компонента эндопротеза на диафиз бедра.

Фиг 1. Показан общий вид бедренного компонента эндопротеза, установленного в бедренную кость. Опорная площадка эндопротеза опирается на межвертельную область.

Фиг. 2. Показана подготовка фрезой выемки в межвертельной области бедренной кости. Радиус фрезы соответствует радиусу опорной площадки эндопротеза.

Для достижения поставленной цели и технического результата опорная площадка эндопротеза имеет сферическую форму (фиг. 1). Опорная площадка расположена ниже места перехода шейки в бедренный компонент. Площадка составляет с эндопротезом одно целое. Площадка предназначена для опоры на межвертельную область бедренной кости. Длина площадки колеблется от 60 до 65 мм, ширина площадки составляет вверху 30, внизу 20 мм, толщина 8 мм. Площадь опоры площадки составляет 12 - 12,5 см². Опорная площадка имеет снизу глубоко структурированную поверхность. Доказано, что при удельном давлении от 0,2 до 1,0 кг/мм² изменения живой кости не отмечается (Б.В.Шувалов, К вопросу о степени устойчивости костной ткани к длительному интенсивному воздействию инородного тела. Ортоп. , травматол., протезир., 1959, 9, 41-44). Удельное давление по нашему, изобретению составляет 0,25 кг/мм², что намного меньше для критической нагрузки на кость.

В отличие от прототипа деротационный эффект обеспечивается глубоким структурированием нижней поверхности опорной площадки, которая обращена к кости, т.к. при установке эндопротеза он вколачивается в вертельную область и костная ткань при этом проникает в углубления структурированной поверхности и тем самым стабилизирует бедренный компонент. По мере образования костного регенерата стабилизация имплантата усиливается.

Операцию производят следующим образом. В положении больного на боку осуществляется стандартный доступ к тазобедренному суставу. Резецируется и удаляется головка и шейка бедренной кости. Межвертельная область обрабатывается специальной фрезой (фиг. 2). Радиус окружности фрезы соответствует радиусу опорной площадки эндопротеза. Фрезой удаляется губчатая кость между большим и малым вертелами до межвертельного гребня. После этой обработки в межвертельной области остается выемка полусферической формы. Дном и стенками выемки является внутренняя поверхность большого и малого вертела и межвертельный гребень. Рассверливается и обрабатывается костномозговой канал бедренной кости. Подбирается эндопротез соответствующего размера. Радиус опорной площадки эндопротеза равен диаметру фрезы, которой сделана выемка в межвертельной области. При соблюдении этого условия во время забивания ножки эндопротеза в диафиз кости опорная площадка плотно садится в приготовленное для нее ложе в межвертельной области и "впивается" элементами структурированной поверхности в кость. Ацетабулярная часть эндопротеза фиксируется одним из известных способов. Съемная головка одевается на шейку эндопротеза и вставляется в ацетабулярную часть. Капсула сустава и мягкие ткани ушиваются наглухо.

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии. Технический результат - уменьшение давления на кость в вертельной области для профилактики нестабильности бедренного компонента эндопротеза. Бедренный компонент эндопротеза тазобедренного сустава состоит из головки, шейки, бедренного стержня и вертельной части с полусферической опорной площадкой длиной 60 мм, шириной от 30 до 20 мм и толщиной 8 мм. Форма площадки повторяет форму выемки межвертельной области, которая создается при обработке бедренной кости фрезой аналогичного диаметра. Поверхность опорной площадки сделана структурированной, что улучшает ее сцепление с прилежащей костью. 2 ил.

Бедренный компонент эндопротеза тазобедренного сустава, имеющий головку, шейку, бедренный стержень и вертикальную часть с полусферической опорной площадкой, отличающийся тем, что полусферическая опорная площадка имеет длину 60 мм и ширину 20 мм с формой, которая повторяет форму выемки в межвертельной области, создаваемой при обработке бедренной кости фрезой аналогичного диаметра, причем поверхность опорной площадки, прилежащая к кости, сделана структурированной.