ЭНДОПРОТЕЗ ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА Российский патент 2002 года по МПК A61F2/32 

Изобретение относится к области медицинской техники и применяется в травматологии - ортопедии для замещения патологически измененного тазобедренного сустава.

Имеется ряд аналогов предлагаемого устройства. В их числе можно назвать эндопротез тазобедренного сустава [1], в котором вращение головки облегчается наличием полимерной манжеты, гофрированной в продольном и поперечном направлениях и образующей герметичную полость со смазочной жидкостью. Недостатком описанного устройства является высокий коэффициент трения в шарнирном узле: под нагрузкой эластичный материал колпачка, расположенного между головкой и чашкой вертлужной впадины, деформируется, повторяя форму головки, чем максимально увеличивает контактную площадь и способствует выдавливанию смазки с рабочих поверхностей.

Наиболее близким к заявляемому по своему техническому решению является эндопротез тазобедренного сустава [2], рассматриваемый в качестве прототипа. В данной конструкции для снижения коэффициента трения в шарнирном узле в бедренной части эндопротеза предусмотрено основание цилиндрической формы, в полости которого размещены с зазорами, заполненными смазочной жидкостью, секторные полимерные вкладыши. Недостатками этого устройства являются малый угол подвижности сустава, возможность необратимой деформации полимерных вкладышей, сложность обработки вертлужной впадины для установки эндопротеза.

Сущность заявляемого изобретения состоит в совокупности существенных признаков, достаточных для достижения искомого технического результата, а именно - повышения функциональных качеств и износостойкости устройства.

Существенные признаки заявляемого объекта состоят в том, что вертлужная впадина и проксимальный отдел шейки выполнены в виде частей сферы, в каждой из которых установлены полые упругие полимерные вкладыши, заполненные биологически инертной жидкостью с вязкостью, аналогичной вязкости синовиальной жидкости, имеющие на рабочих поверхностях цилиндрические выступы, полости которых сообщаются с полостями вкладышей, оснащенные шайбами из трибологически стойкого полимера, с которыми контактирует шаровидная головка, в выступах вкладышей размещены ниппельные клапаны встречного действия, при этом полимерные вкладыши удерживаются в полусферах крепежными кольцами с эластичными прокладками, части сферы впадины и шейки соединены чехлом в виде гофрированной трубки из эластичного материала, герметично связывая между собой полости обоих вкладышей.

Выступы, снабженные клапанами, равномерно расположены по всей поверхности вкладышей, обращенной к головке, обеспечивают надежное смазывание контактирующих поверхностей головки и выступов вкладышей, упрочненных стойкими к трению шайбами, в каждую опорную фазу шага, снижая величину трения в суставе за счет заполнения жидкостью капиллярной суставной щели.

Наличие выступов на поверхностях вкладышей, контактирующих с головкой, уменьшает площадь контакта, что снижает трение в суставе, а деформация эластичных вкладышей в опорную фазу шага демпфирует ударные нагрузки.

Герметичный чехол в виде гофрированной трубки предохраняет от потерь смазочной жидкости.

Устройство представлено на чертежах. На фиг.1 показан общий вид в разрезе, на фиг. 2 - увеличенный разрез вкладыша по осям клапанов, на фиг.3 - вид на внутреннюю поверхность вкладыша.

Эндопротез тазобедренного сустава содержит впадину 1, в которой установлен вкладыш 2, имеющий вид части сферы с выступами 3 цилиндрической формы разного диаметра. Выступы меньшего диаметра размещены центрально,остальные - в шахматном порядке по параллелям, при этом их диаметры по направлению к периферии увеличиваются.

Вершины выступов упрочнены шайбами 4 из стойкого к трению материала с вогнутыми сферическими поверхностями, обращенными к головке, диаметр вогнутостей которых равен диаметру головки. Вкладыш 2 закреплен во впадине 1 кольцом 5 с уплотнителем из эластичного материала.

В расширенном проксимальном отделе 6 шейки 7 выполнено сферическое углубление, в котором установлен полый вкладыш 8, конструктивно аналогичный вкладышу 2 и закрепленный по периферии углубления манжетой 9 с упругой прокладкой 10. Между вкладышами 2, 8 размещена головка 11, выполненная в виде полной сферы и контактирующая с шайбами 4 обоих вкладышей.

Полости вкладышей 2 и 8 заполнены биологически инертной жидкостью, имеющей вязкость, соответствующую вязкости синовиальной жидкости.

В опорную фазу шага под действием веса тела вкладыши 2 и 8 деформируются, демпфируя нагрузки. Головка 11 плотно прижимается к шайбам 4, давление внутри вкладышей возрастает, открываются клапаны 12, с силой выталкивая смазывающую жидкость в рабочую зону 13, смазывая поверхности касания шайб 4 и головки 11.

В фазу переноса конечности, т.е. при отсутствии избыточного давления, вкладыши 2 и 8 восстанавливают исходные формы, что возможно при выравнивании давления в рабочей зоне 13 и внутри вкладышей: срабатывают клапаны 14, пропуская жидкость обратно в полость вкладышей. Работа происходит циклически.

Таким образом, циркулирующая жидкость смазывает рабочие поверхности шайб 4 и шаровой головки 11, разделяя трущиеся поверхности, заменяя трение скольжения на трение жидкостное, которое, как известно, значительно меньше.

Эндопротез выполнен герметичным: крепежное кольцо 5 и манжета 9 соединены чехлом 15 в виде гофрированной трубки из эластичного материала, при этом в исходном (функциональном) положении ножки эндопротеза 16 относительно впадины 1 гофры по всему периметру равномерно растянуты и напряжены, чем обеспечивается удержание ножки через головку во впадине без ограничения подвижности искусственного сустава.

Устройство используется следующим образом.

После рассечения мягких тканей достигают область тазобедренного сустава. Иссекают рубцово-измененные параартикулярные ткани и капсулу сустава. Отсекают патологически измененную головку бедра, шейку, обрабатывают вертлужную впадину и заготавливают канал в диафизе бедра для ножки 16 протеза. Впадину 1 вводят в обработанную вертлужную впадину и закрепляют в ней одним из известных способов. Ножку 16 вводят в диафизарный канал и также закрепляют в нем одним из известных способов. Послойные швы.

Дальнейшее послеоперационное лечение больного типичное для перенесших операцию эндопротезирования тазобедренного сустава.

Источники информации
1. Авт. св. 1533684, А 61 F 2/32, 1990, 1.

2. Авт. св. 1468523, А 61 F 2/32, 1989, 12.

Изобретение относится к области медицинской техники и применяется в травматологии и ортопедии. Изобретение обеспечивает повышение функциональных качеств и износостойкости устройства. Вертлужная впадина и проксимальный отдел шейки выполнены в виде частей сферы с установленными в них полимерными вкладышами, заполненными смазывающей жидкостью, между которыми размещена шаровая головка с возможностью свободного вращения по выступам, расположенным на поверхностях вкладышей и снабженным ниппельными клапанами встречного действия. Полости вкладышей соединены между собой чехлом из эластичного гофрированного материала. 4 ил.

Эндопротез тазобедренного сустава, содержащий вертлужную впадину, головку, шейку и ножку отличающийся тем, что вертлужная впадина и проксимальный отдел шейки выполнены в виде частей сферы, в каждой из которых установлены полые упругие полимерные вкладыши, заполненные биологически инертной жидкостью с вязкостью, аналогичной вязкости синовиальной жидкости, имеющие на рабочих поверхностях цилиндрические выступы, полости которых сообщаются с полостями вкладышей, оснащенные шайбами из трибологически стойкого полимера, с которыми контактирует шаровидная головка, в выступах вкладышей размещены ниппельные клапаны встречного действия, при этом полимерные вкладыши удерживаются в полусферах крепежными кольцами с эластичными прокладками, части сферы впадин и шейки соединены чехлом в виде гофрированной трубки из эластичного материала, герметично связывая между собой полости обоих вкладышей.