КОЛЕННЫЙ ПРОТЕЗ СО СГИБАТЕЛЬНЫМ ШАРНИРОМ Российский патент 2005 года по МПК A61F2/38 

Изобретение относится к коленным протезам, содержащим шарнир для совершения сгибательного движения. Речь при этом может идти о шарнире, служащем лишь для стабилизации (DE-C-3119841, ЕР-А-716839, ЕР-А-791343, ЕР-А-420460) или передающем полную нагрузку (GB-C-1305391, EP-A-278184, FR-C-2161588, US-A-3772709). Шарнир образован шарнирной вилкой, соединенной обычно с бедренной костью, и средней частью, соединенной с костью голени. Колена шарнирной вилки и средняя часть содержат соосные отверстия, через которые пропущена ось шарнира. Бедренный и большеберцовый компоненты протеза, как правило, сначала по отдельности имплантируют, а затем соединяют между собой. В тех случаях, когда компоненты соединены между собой только пальцем шарнира, его после имплантации компонентов вставляют в соответствующие опорные отверстия сбоку. Это требует соответствующего вводного отверстия в одном из мыщелоков бедренной кости, которое нежелательно ослабляет кость и требует дополнительных затрат во время операции. У протезов, содержащих шарнир в стабилизирующей части, которая соединена с большеберцовым компонентом посредством вращательной опоры с параллельной большеберцовой кости цапфой, компоненты соединяют в большинстве случаев за счет того, что относящуюся к одному компоненту цапфу вводят в опорное отверстие другого компонента. Это имеет тот недостаток, что связочный аппарат колена должен быть сильно растянут.

Настоящее изобретение устраняет вышеперечисленные недостатки и направлено на создание коленного протеза со сгибательным шарниром, который образован вилкой шарнира с двумя противолежащими друг другу коленами, вставляемой в вилку шарнира поперек ее оси сгиба средней частью и осью шарнира, подлежащей монтажу после вставки средней части в вилку шарнира за счет движения в ее продольном направлении в соосных шарнирных отверстиях вилки шарнира и средней части. В соответствии с изобретением предусмотрено, что ось шарнира образована двумя осевыми деталями, которые расположены в монтажном положении внутри средней части, а в смонтированном положении частично выступают из нее, т.е. вместо единой оси шарнира используют две осевые детали, которые могут занимать два положения. В одном, используемом для монтажа положении они, в основном, полностью размещены внутри средней части шарнира и оттянуты в эту среднюю часть с возможностью ее вставки сбоку в вилку шарнира. Затем осевые детали выдвигают из средней части шарнира в положение, которое они занимают в смонтированном состоянии и в котором они достаточно далеко входят в имеющиеся в коленах вилки опорные отверстия.

Осевые детали не требуют большой опорной длины в средней части шарнира, поскольку расстояние между торцевыми поверхностями средней части шарнира и коленами вилки очень мало и соответственно мал также воспринимаемый осевыми деталями момент. Тем не менее, может быть целесообразным, если осевые детали имеют опорные выступы, прилегающие к стенке отверстия в средней части шарнира и/или к соответственно другой осевой детали. Осевые детали с выступами имеют длину, которая больше половины длины отверстия в средней части шарнира, и способны поэтому надежно передавать возникающие моменты. В одной предпочтительной форме выполнения опорный выступ одной осевой детали образован цапфой, которая проходит в выполненном в форме цилиндра опорном выступе другой осевой детали. Возможны и другие выполнения опоры. Например, каждая осевая деталь может нести на периферии венец из отстоящих друг от друга по типу гребенки выступов, которые в смонтированном состоянии проходят почти по всей длине отверстия средней части шарнира между встречно направленными выступами другой осевой детали и соответственно опираются на периферию опорного отверстия средней части шарнира.

Для упрощения монтажа осевые детали могут находиться под разжимным усилием пружины, которая разводит их в смонтированное положение, как только это станет возможным при достижении ими опорных отверстий в коленах вилки. Например, среднюю часть шарнира в начале монтажа удерживают между большим и указательным пальцами так, что осевые детали вдавливаются в среднюю часть шарнира. Ее затем вставляют в пространство между коленами вилки, так что осевые детали удерживаются в средней части шарнира за счет своего прилегания к торцевым поверхностям колен вилки. Только когда опорные отверстия достигнуты, осевые детали расходятся под действием разжимной пружины в смонтированное положение.

Для того чтобы, однако, хирургу не пришлось концентрировать свое внимание на удержании осевых деталей в начале монтажа, может быть предусмотрено удерживающее устройство. Оно должно оставлять свободным, по меньшей мере, часть торцевых поверхностей осевых деталей для ввода в вилку шарнира с тем, чтобы удерживающее устройство можно было ослабить, как только средняя часть шарнира с осевыми деталями, по меньшей мере, частично будет вставлена в вилку шарнира.

Для демонтажа необходимо снова оттянуть осевые детали из опорных отверстий вилки шарнира. Для этой цели на периферийной поверхности средней части шарнира в доступном для операции месте предусмотрено отверстие, которое делает доступными поверхности осевых деталей для захвата инструментом. Это отверстие может представлять собой одно удлиненное отверстие или два соответствующих каждой осевой детали удлиненных отверстия. Инструмент может быть использован также для поддержания процесса разжима в случае, если усилия пружины будет недостаточно для этого или врач захочет убедиться, что осевые детали достигли своего смонтированного конечного положения.

Фиксировать осевые детали в смонтированном положении не требуется, поскольку не приходится считаться с усилиями, посредством которых они могли бы быть отведены в монтажное положение. Если же желательно действовать наверняка, то следовало бы предусмотреть такое предохранительное устройство.

Изобретение более подробно поясняется ниже со ссылкой на чертежи, иллюстрирующие предпочтительный пример выполнения, на которых

фиг.1 - дорсальный вид основных деталей протеза в растянутом состоянии,

фиг.2 - вид бедренного компонента под углом сбоку,

фиг.3 - вид большеберцового компонента под углом сбоку,

фиг.4 - вид этих деталей во время монтажа под углом сбоку,

фиг.5 - вид в разрезе средней части шарнира с осевыми деталями в монтажном положении,

фиг.6 - вид в разрезе шарнира с осевыми деталями в смонтированном положении,

фиг.7 - частичный вид средней части с осевыми деталями, удерживаемыми в монтажном положении посредством удерживающего устройства,

фиг.8 - вид в перспективе удерживающего устройства,

фиг.9 - соответствующее фиг.7 положение с разжатыми посредством инструмента осевыми деталями.

Протез состоит из большеберцового компонента 1, штырь 2 которого вставляют в кость голени, и бедренного компонента 3, штырь 4 которого вставляют в бедренную кость. Большеберцовый компонент 1 заканчивается вверху пластиной 5, несущей полиэтиленовую верхнюю суставную поверхность 6, верхняя сторона которой образует поверхность скольжения для полозьев 7 бедренного компонента. Через эти детали передается вертикальная нагрузка.

Для стабилизации компонентов 1, 3 предусмотрено стабилизирующее устройство, которое образует шарнир, обеспечивающий сгибательное движение между компонентами 1, 3, и вращательную опору. Бедренный компонент 3 образует в виде расположенных параллельно друг другу по типу коробки пластин 8 вилку шарнира с опорными отверстиями 9, которые облицованы шляпообразными полиэтиленовыми опорными деталями 10, образующими полую цилиндрическую опорную поверхность 11. В ней установлены осевые детали 12, 13, другой конец которых расположен в средней части 14 шарнира, расположенной за одно целое на верхнем конце цапфы 15, установленной с возможностью вращения в опорном отверстии 16, которое выполнено приблизительно параллельно штырю 2 в большеберцовом компоненте 1. Это стабилизирующее устройство предназначено для того, чтобы относительное движение между бедренным и большеберцовым компонентами могло происходить исключительно в виде сгибательного движения вокруг оси 19 осевых деталей 12, 13 или в виде вращательного движения вокруг оси вращения, образованной отверстием 16.

Средняя часть 14 шарнира сидит почти без зазора между коленами 8 вилки шарнира, причем кромки 17 полиэтиленовых деталей 10 предотвращают нежелательный контакт металла с металлом.

Как видно на фиг.5, осевые детали 12, 13 могут быть оттянуты или вдавлены в отверстие 20 средней части 14 шарнира, чтобы занять монтажное положение. Их торцевые поверхности 21 тогда приблизительно совпадают с торцевыми поверхностями средней части 14 шарнира и в любом случае вместе не шире имеющегося в распоряжении для монтажа промежутка между коленами 8 вилки. На периферии осевой размер каждой осевой детали 12, 13 примерно вполовину меньше соответствующего размера средней части 14 шарнира. Посредством пружины 22 сжатия они вытесняются из этого монтажного положения в положение, занимаемое в смонтированном состоянии. Для того чтобы это не произошло преждевременно, они удерживаются, как показано на фиг.7, в монтажном положении посредством удерживающего устройства 23. Это удерживающее устройство, отдельно изображенное на фиг.9, содержит два находящихся на определенном неизменном расстоянии штифта 24, которые входят через удлиненные отверстия 25 в средней части 14 шарнира в отверстия 26 осевых деталей 12, 13. Удерживающее устройство 23 может временно надежно удерживаться в этом фиксированном положении на средней части 14 шарнира посредством винта 27.

Пока стабилизирующее устройство находится в этом монтажном состоянии большеберцовый 1 и бедренный 3 компоненты могут быть соединены, как это показано на фиг.4. Пока средняя часть 14 шарнира с осевыми деталями 12, 13 находится между частями 8 вилки, удерживающее устройство 23 может быть ослаблено и удалено. Как только компоненты достигнут того относительного положения, в котором отверстия в коленах 8 вилки и в средней части 14 шарнира соосны между собой, осевые детали 12, 13 под действием пружины 22 расходятся и попадают в опорные отверстия 11. Посредством инструмента 23', из которого на фиг.8 показаны только штифты 24', осевые детали 12, 13 могут быть разжаты дальше, если только они уже под действием пружины 22 не достигли своего конечного положения. Затем врач может фиксировать осевые детали 12, 13 в смонтированном положении посредством винта 30, который входит показанным на фиг.6 образом в отверстия 35, 36 опорных выступов 31, 34, выполненных на осевых деталях 12, 13.

Для того чтобы отверстия 26 всегда были доступны через удлиненные отверстия 25 и не исчезли вследствие проворачивания осевых деталей 12, 13, предусмотрен предохранитель от проворачивания, а именно продольное ребро 28 в отверстии 20, взаимодействующее с соответствующими канавками 29 осевых деталей 12, 13.

Если среднюю часть шарнира выполнить уже, как это желательно, то осевые детали 12, 13 будут взаимодействовать с размещающим их отверстием 20 средней части 14 шарнира только на относительно небольшой осевой длине. Хотя они не нагружаются или мало нагружаются моментами, представляется целесообразным позаботиться о дополнительной поддержке. Это происходит в изображенном примере за счет того, что осевая деталь 13 имеет опорную цапфу, цилиндрическая периферийная поверхность 32 которой плотно проходит в цилиндрическом отверстии 33 опорного выступа 34 осевой детали 12. Эти поверхности и в смонтированном состоянии остаются в поддерживающем друг друга и направляющем состоянии.

Если желательно повторное разъединение компонентов протеза, то обозначенным на фиг.8 инструментом осевые детали 12, 13 снова стягивают. Среднюю часть шарнира можно тогда извлечь из вилки 8 шарнира.

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии. Изобретение обеспечивает снижение растяжения связанного аппарата колена при установке протеза. Коленный протез со сгибательным шарниром образован вилкой шарнира с двумя противолежащими друг другу коленами, вставляемой в вилку шарнира поперек ее оси сгиба средней частью и осью шарнира, подлежащей монтажу после вставки средней части в вилку шарнира за счет движения в ее продольном направлении в соосных шарнирных отверстиях вилки шарнира и средней части. Ось шарнира образована двумя осевыми деталями, которые расположены в монтажном положении внутри средней части, а в смонтированном положении частично выступает из нее. 6 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Коленный протез со сгибательным шарниром, который образован вилкой шарнира с двумя противолежащими друг другу коленами (8), вставляемой в вилку шарнира поперек ее оси сгиба средней частью (14) и осью шарнира, подлежащей монтажу после вставки средней части (14) в вилку шарнира за счет движения в ее продольном направлении в соосных шарнирных отверстиях (10,20) вилки шарнира и средней части (14), отличающийся тем, что ось шарнира образована двумя осевыми деталями (12,13), которые расположены в монтажном положении внутри средней части (14), а в смонтированном положении частично выступают из нее.2. Протез по п.1, отличающийся тем, что осевые детали (12, 13) имеют опорные выступы (31, 34), которые прилегают к стенке шарнирного отверстия (20) средней части (14) и/или соответственно к другой осевой детали (12, 13) и проходят на половину длины шарнирного отверстия (20) средней части (14).3. Протез по п.2, отличающийся тем, что опорный выступ одной осевой детали (13) образован опорной цапфой, которая проходит в выполненном в форме цилиндра опорном выступе (34) другой осевой детали (12).4. Протез по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что осевые детали (12, 13) находятся под действием разжимного усилия пружины (22).5. Протез по п.4, отличающийся тем, что для удержания осевых деталей (12, 13) в монтажном положении предусмотрено удерживающее устройство (23), которое оставляет свободным, по меньшей мере, часть торцевой поверхности (21) осевых деталей для размещения между коленами (8) вилки.6. Протез по п.5, отличающийся тем, что осевые детали (12, 13) доступны через отверстие (25) на периферийной поверхности средней части (14) для разжимного и/или оттягивающего инструмента (23').7. Протез по п.1, отличающийся тем, что предусмотрено устройство (30, 35, 36) для фиксации осевых деталей (12, 13) в смонтированном положении.