СПОСОБ ИМПЛАНТАЦИИ МЕЖМЫЩЕЛКОВОГО ЭНДОПРОТЕЗА КОЛЕННОГО СУСТАВА И КОМПЛЕКТ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2008 года по МПК A61B17/56 A61B17/16 

Изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть применено для восстановления функций коленного сустава.

Известен способ имплантации эндопротеза коленного сустава, состоящий в обработке суставных концов под стержни и основания его компонентов с помощью молотка и долота, пилы и сверла, с последующими установками и фиксацией компонентов бедренной и большеберцовой костей (см., пример, Юмашев "Травматология и ортопедия", М.: "Медицина", 1983 год, стр.79).

Однако известный способ имплантации не позволяет достаточно прочно фиксировать элементы эндопротеза в суставных концах, а сам процесс обработки их долотом и сверлом часто приводит к возникновению сколов и трещин в костях, не точностям и ошибкам в размерах ложа под основания и ножки эндопротеза.

Решаемая задача - повышение точности и прочности фиксации элементов эндопротеза в суставных концах костей, при снижении операционной травматичности.

Технический результат достигается тем, что имплантация эндопротеза осуществляется с использованием специального комплекта, разработанного авторами инструментария.

Сущность изобретения состоит в том, что предложенный способ предусматривает ряд последовательных действий хирурга с применением устройств и приспособлений, позволяющих быстро и точно механически обрабатывать суставные концы и прочно фиксировать в них элементы эндопротеза.

Комплект устройств для осуществления способа имплантации эндопротеза состоит из троакара 1, конусной фрезы 2, универсального ключа 3, корпусной фрезы 4, вставки 5, болта 6, ключа-стержня 7, болта-троакара 8, экстрактора 9, державки 10, штыря 11, плоской фрезы 12-13, шаблона бедренного компонента 14, шаблона большеберцового компонента 15, штыря 16, штифта 17, шаблона направителя большеберцового компонента 18-19 и шаблона направителя бедренного компонента 20-23.

Троакар 1 состоит из круглого стержня 1.1 с заостренным концом 1.2, снабженным тремя режущими кромками. Стержень 1.1 соединен с шестигранным хвостовиком - 1.3 посредством основания 1.4. Хвостовик 1.3 имеет проточку 1.5 под защелку универсального ключа 3 (фиг.1).

Троакар 1 применяется для вскрытия костно-мозговых каналов суставных концов костей со стороны их суставных поверхностей.

Конусная фреза 2 состоит из стержня 2.1, на одном конце которого находится режущая головка 2.2, а на другом - замковая муфта 2.3 под конец штыря 2.4 с основанием 2.5 и шестигранным хвостовиком 2.6.

Хвостовик 2.6 имеет проточку 2.7 под защелку универсального ключа 3 (фиг.2) и риски для оценки глубины рассверливания костно-мозгового канала.

Конусная фреза 2 используется для обработки (рассверливания) костно-мозговых каналов бедренной и большеберцовой кости под стержни эндопротеза 1 и 2 (см. а.с.).

Универсальный ключ 3 состоит из круглого стержня 3.1, на одном конце которого находится головка с защелкой 3.2 для захвата шестигранных хвостовиков фрез и стержней, а на другом конце - рукоятка 3.3 для вращения ключа 3 (фиг.3).

Универсальный ключ 3 служит для удержания и вращения фрез при сверлении костей и стержней эндопротеза при их ввинчивании в костно-мозговые каналы суставных концов.

Корпусная фреза 4 состоит из круглого стержня 4.1 с шестигранным хвостовиком 4.2 с кольцевой проточкой 4.3 на одном его конце и с полым цилиндром 4.4 на другом конце. На торце цилиндра находится режущая головка 4.5 с зубцами 4.6 (фиг.4).

Корпусная фреза 4 служит для выточки в суставных концах ложа под корпуса бедренного 13 и большеберцового 14 компонентов эндопротеза.

Вставка 5 представляет собой пластмассовую втулку 5.1 со ступенчатым каналом. С одной стороны она имеет фланец 5.2 большего диаметра, рассеченного продольно-осевыми прорезями 5.4 (фиг.5).

Вставка 5 служит прокладкой между трущимися поверхностями фрезы 13 и шаблонов бедренного и большеберцового компонентов 14 и 15.

Болт 6 состоит из стержня 6.1 с резьбовым концом 6.2, шестигранным хвостовиком 6.3 и опорной плитой 6.4. Хвостовик 6 имеет кольцевую проточку 6.5 под защелку головки 3.2 ключа 3 (фиг.6).

Болт 6 является переходником от ключа 3 до хвостовиков стержней эндопротеза 1 и 2 (см. а.с.).

Торцовый ключ 7 выполнен в виде втулки 7.1 со ступенчатым осевым каналом. С одной стороны ключ снабжен шестигранным хвостовиком 7.2. С другой стороны имеет ряд зубцов 7.3. Хвостовик 7.2 снабжен кольцевой проточкой 7.4 под защелку головки 3.2 ключа 3 (фиг.7).

Торцевый ключ 7 служит для ввинчивания стержней эндопротеза 1 и 2 (см. а.с.).

Болт-троакар 8 представляет собой стержень 8.1, на одном конце которого находится шестигранный хвостовик 8.2 под головку 3.2 универсального ключа 3, а на другом его конце - заостренный штырь 8.3 с режущими кромками.

Между штырем 8.3 и хвостовиком находится основание 8.4 (фиг.8).

Болт-троакар 8 является фиксатором шаблона-направителя бедренного компонента 20-23, используемого для формирования ложа под шаблон бедренного компонента эндопротеза 14.

Экстрактор 9 состоит из стержня 9.1 с резьбовым концом 9.2, шестигранного хвостовика 9.3 с кольцевой проточкой 9.4 под защелку головки 3.2 ключа 3 (фиг.9).

Экстрактор 9 служит для удаления компонентов эндопротеза в случае их повреждения.

Державка 10 состоит из рукоятки 10.1 с накаткой на поверхности, обушка 10.2 и резьбового штока 10.3 (фиг.10).

Державка 10 служит для набивки компонентов эндопротеза 9 и 23 (см. а.с.) на их стержни 1 и 2 (см. а.с.), ввернутые в костно-мозговые каналы суставных концов.

Штырь 11 состоит из стержня 11.1 с заостренным концом 11.2 и резьбового хвостовика 11.3. Передняя часть стержня снабжена лысками 11.4 и 11.5 (фиг.11).

Штырь 11 служит направителем для фрезы при обработке суставной поверхности большеберцовой кости.

Плоская фреза 12 состоит из втулки 12.1 со ступенчатым осевым каналом и грибовидной шляпкой 12.2, на торцевой площадке которой находятся режущие кромки 12.3 (фиг.12).

Корпусная фреза 12 служит для выточки ложа под компоненты эндопротеза.

В сборе корпусная фреза 12 состоит из вставки 13.5, вставленной в осевой канал фрезы 12, которая штифтом 13.3 закреплена со стержнем 13.4, имеющим на конце шестигранный хвостовик 13.5 с кольцевой проточкой 13.6 под защелку головки 3.2 ключа 3 (фиг.13).

Шаблон бедренного компонента эндопротеза 14 состоит из шейки 14.1 (фиг.14а, б), головки 14.2 со штырем 14.3 (фиг.16), сквозь кольцо 14.6 которого и отверстие в головке 14.2 вставлен штифт 14.4 (фиг.17).

Шаблон 14 служит для подготовки площадки под несущие поверхности корпуса бедренного компонента эндопротеза 9 (см. а.с.).

На фиг.16 показан штырь 14.3, а на фиг.17 - штифт 14.4.

Шаблон большеберцового компонента эндопротеза 15 выполнен в виде Г-образной детали со ступенчатым каналом 15.1 и стенки 15.2. На конце шаблона 15 с резьбовым каналом 15.3 расположен козырек 15.4 (фиг.15).

Шаблон 15 служит для точной обработки кости под большеберцовый компонент эндопротеза 23 (см. а.с.).

Шаблон-направитель большеберцового компонента эндопротеза 16 состоит из цилиндра 16.1, канал 16.2 которого снизу имеет расширенное отверстие 16.3, а сверху заканчивается резьбовым каналом 16.4.

Ось канала 16.4 смещена на угол α относительно оси канала 16.2 и перпендикулярна плоскости козырька 16.5, на котором находится резьбовой канал 16.6, соосный каналу 16.4 (фиг.18 вид сбоку в разрезе и фиг.19 - то же, вид сверху).

Шаблон-направитель 16 предназначен для формирования ложа под корпус шаблона большеберцового компонента эндопротеза 15.

Шаблон-направитель бедренного компонента эндопротеза 17 состоит из цилиндра 17.1, осевой канал 17.2 которого переходит в также осевой канал 17.3 меньшего диаметра. Сверху канал 17.2 имеет соосное расширенное отверстие 17.4. Верхняя часть шаблона-направителя 17 относительно его нижней части имеет наклон под углом β различного по знаку для шаблонов левой и правой конечности (фиг.20-23).

Шаблон-направитель 17 предназначен для подготовки ложа шаблона бедренного компонента 14 эндопротеза.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Осуществляют доступ к коленному суставу продольно-медиальным разрезом типа Пайра длиною 15-20 см, огибающим надколенник с внутренней стороны, при разогнутой конечности. Капсулу сустава вскрывают парапателярным разрезом. Надколенник вывихивают кнаружи, после чего сустав сгибают под углом 90°. Иссекают обе крестообразные связки и мобилизуют боковые и задние отделы капсулы сустава.

Отступив на 1 см выше переднего края межмыщелковой ямки, с помощью троакара 1 вскрывают костно-мозговой канал бедренной кости (фиг.24, поз.1).

Вскрытый костно-мозговой канал расширяют с помощью конусных фрез 2, последовательно увеличивая их диаметр (фиг.24, поз.2).

Не извлекая последнюю конусную фрезу 2 из костно-мозгового канала, снимают с ее хвостовика ключ 3 и надвигают на хвостовик корпусную фрезу 4. Закрепив на хвостовике ее ключ 3, вращением фрезы 4 формируют ложе под цилиндрическую часть корпуса эндопротеза, используя в качестве направителя хвостовик фрезы 2.3, 2.4, 2.5 (фиг.24, поз.3).

Удаляют конусную фрезу 2 из костно-мозгового канала, вводят в него конусный стержень 1 (см. а.с.) эндопротеза. С помощью ключа стержня 7, закрепленного на стержне 1 (см. а.с.) эндопротеза болтом 6 и надетого на его хвостовик универсального ключа 3, ввинчивают снабженный самонарезающей резьбой стержень 1 (см. а.с.) эндопротеза в костно-мозговой канал бедренной кости.

На хвостовик стержня 1 (см. а.с.) эндопротеза, завинченного в костно-мозговой канал, надевают шаблон-направитель бедренного компонента 20-23 и укрепляют его болтом 6 и болтом-троакаром 8, для предотвращения его ротационных движений.

С помощью осциллирующей пилы по контуру шаблона-направителя 20-23 обрабатывают межмыщелковую область под основание шаблона 14 бедренного компонента.

Удаляют шаблон-направитель 20-23 и надевают на хвостовик стержня 1 (см. а.с.) шаблон 14 бедренного компонента. На штырь 14.3 надевают плоскую фрезу 13 и с помощью ключа 3 обрабатывают суставные поверхности мыщелков бедра под несущие поверхности бедренного компонента 9 (см. а.с.).

Удаляют фрезу 13 и шаблон 14 бедренного компонента и устанавливают бедренный компонент 9 (см. а.с.) эндопротеза. Для насадки бедренного компонента 9 (см. а.с.) используют державку 10 (фиг.26).

Завершив подготовку ложа для бедренного компонента эндопротеза, приступают к формированию ложа его большеберцового компонента. Для этого, сразу же перед передней ямкой межмыщелкового возвышения большеберцовой кости с помощью троакара 1 вскрывают костно-мозговой канал. Обрабатывают его с помощью конусных фрез 2, с последовательно возрастающим диаметром. Глубину погружения фрезы 2 при этом контролируют по кольцевидным рискам на ее хвостовике 2.3, 2.4 и 2.5 (на чертеже не показаны). Обработку канала прекращают тогда, когда ощущают значительное сопротивление вращению фрезы 2. Удаляют универсальный ключ 3, оставляя саму фрезу 2 в костно-мозговом канале (фиг.25, поз.1 и 2).

Не извлекая последнюю конусную фрезу 2 из костно-мозгового канала, снимают с ее хвостовика 2.3, 2.4 и 2.5 ключ 3 и надвигают на него корпусную фрезу 4. Закрепив на ее хвостовике 4.2 ключ 3, вращением фрезы 4 формируют ложе под цилиндрическую часть корпуса большеберцового компонента эндопротеза, используя в качестве направителя хвостовик 2.3, 2.4 и 2.5 фрезы 2 (фиг.25, поз.3).

Удаляют конусную фрезу 2 из костно-мозгового канала и вводят в него конусный стержень 2 (см. а.с.) эндопротеза. С помощью ключа 7, закрепленного на стержне 2 (см. а.с.) эндопротеза, болтом 6 с помощью ключа 3 ввертывают стержень 2 (см. а.с.) в костно-мозговой канал большеберцовой кости (фиг.25, поз.5).

На палец 5 (см. а.с.) стержня 2 (см. а.с.) эндопротеза, завинченного в костномозговой канал, надевают шаблон-направитель большеберцового компонента (фиг.18 и 19) и укрепляют его болтом-троакаром 6 к большеберцовой кости (фиг.25 поз.5). По контуру шаблона-направителя (фиг.18, 19) осциллирующей пилой обрабатывают область межмыщелкового возвышения большеберцовой кости под основание шаблона (фиг.15) большеберцового компонента и надевают на палец 5 (см. а.с.) стержня 2 (см. а.с.) эндопротеза шаблон (фиг.15) большеберцового компонента. На штырь (фиг.11), ввернутый в шаблон (15), надевают плоскую фрезу (фиг.13) и с помощью ключа 3 обрабатывают суставную поверхность большеберцовой кости под несущую поверхность большеберцового компонента 23 (см. а.с.) эндопротеза.

Наконец удаляют шаблон (фиг.15) большеберцового компонента и фрезу (фиг.13) и устанавливают большеберцовый компонент эндопротеза 23 (см. а.с.).

Для насадки большеберцового компонента 23 (см. а.с.) используют державку (фиг.10).

После установки компонентов эндопротеза их соединяют соединительным пальцем 17 (см. а.с.), вправляют надколенник, рану ушивают послойно.

Предложение может приниматься в ортопедотравматологических клиниках.

Его применение позволяет более полно восстановить функции коленного сустава.

Символы (см. а.с.) относятся к позициям описания авторского свидетельства СССР №1540819, кл. А61В 17/58, 1988 год.

Изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть применено для восстановления функций коленного сустава. Предложенный способ предусматривает ряд последовательных действий хирурга с применением комплекта устройств, состоящих из троакара, конусной фрезы, универсального ключа, корпусной фрезы, вставки, болта, ключа-стержня, болта-троакара, экстрактора, державки, штыря, плоской фрезы, шаблона большеберцового комплекта, штыря, штифта, шаблона-направителя большеберцового компонента и шаблона-направителя бедренного компонента. Способ состоит в механической обработке суставных концов, рассверливании костно-мозговых каналов под стержни эндопротезов, их фиксации, причем обработку осуществляют под конус, а ложе фрезеруют между мыщелков по шаблону, фиксируют компоненты эндопротеза, которые соединяют между собой. Способ и комплект устройства позволяют более полно восстанавливать функцию коленного сустава. 2 н.п. ф-лы, 26 ил.

1. Способ имплантации межмыщелкового эндопротеза коленного сустава, состоящий в механической обработке суставных концов и рассверливании костномозговых каналов под стержни эндопротеза с последующей их фиксацией ввинчиванием, отличающийся тем, что используют комплект устройств для осуществления способа имплантации межмыщелкового эндопротеза коленного сустава по п.2, механическую обработку каналов осуществляют под конус, ложе под компоненты эндопротеза фрезеруют между мыщелками по шаблону-направителю, сначала вводят в каналы и фиксируют резьбовые стержни эндопротеза, затем на их выступающих концах фиксируют компоненты эндопротеза, которые соединяют между собой.2. Комплект устройств для осуществления способа имплантации межмыщелкового эндопротеза коленного сустава по п.1, включающий пилу, долото и сверло, отличающийся тем, что дополнительно содержит троакар, конусную фрезу, ключ универсальный, корпусную фрезу, выполненную для надвигания на хвостовик конусный фрезы, плоскую фрезу, болт, ключ-стержень, болт-троакар, экстрактор, державку, штырь, шаблоны-направители для бедренного и большеберцового эндопротеза, выполненные для надвигания на конусный стержень эндопротеза, штырь и штифт.